JPS6043569B2 - 半導体レ−ザを光源とした光学的記録再生装置 - Google Patents
半導体レ−ザを光源とした光学的記録再生装置Info
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- JPS6043569B2 JPS6043569B2 JP54015741A JP1574179A JPS6043569B2 JP S6043569 B2 JPS6043569 B2 JP S6043569B2 JP 54015741 A JP54015741 A JP 54015741A JP 1574179 A JP1574179 A JP 1574179A JP S6043569 B2 JPS6043569 B2 JP S6043569B2
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Description
【発明の詳細な説明】
一般に、半導体レーザは、光変調器を使用せずにその
出力光を電気信号によつて直接変調が可能であること、
他のレーザと比較して小形であること、などの特徴を有
し各種の機器の光源として使用されつつある。
出力光を電気信号によつて直接変調が可能であること、
他のレーザと比較して小形であること、などの特徴を有
し各種の機器の光源として使用されつつある。
例えば光通信用の光源として、上記の特徴を生かした使
い方が研究されている。また公知の光学式ビデオディス
クの再生用光源としても実用化が検討されている。 本
発明は、半導体レーザの光を、上記ビデオディスクにお
いて行なわれるように、微少な径(約φ1μm)の光に
絞つて、光記録材料を塗布した円盤に照射し、映像や音
声等の情報を光学的に、高密度に記録再生する装置、あ
るいはすでに記録された情報を再生する装置に適用でき
る半導体レーザを用いた光学装置を提供するものである
。
い方が研究されている。また公知の光学式ビデオディス
クの再生用光源としても実用化が検討されている。 本
発明は、半導体レーザの光を、上記ビデオディスクにお
いて行なわれるように、微少な径(約φ1μm)の光に
絞つて、光記録材料を塗布した円盤に照射し、映像や音
声等の情報を光学的に、高密度に記録再生する装置、あ
るいはすでに記録された情報を再生する装置に適用でき
る半導体レーザを用いた光学装置を提供するものである
。
一般に半導体レーザを、上記の光学的記録再生装置の
光源として用する場合、前記光記録材料の1感度に対応
して、ある程度高い出力パワーの光を発生することが必
要とされる。例えば、光記録材料として、光照射後に現
像、定着処理が必要な銀塩フィルムを用いる場合はそれ
ほどの出力パワーは不要であるが、現像、定着処理の不
必要なリアルタイム記録材料、例えば、金属薄膜や、顔
料薄等を用いる楊合には、記録材料上で100〜100
0rT1J/Cltの記録エネルギーが必要となり、光
源の出力パワーも数10n1W以上必要となる。また、
記録材料上で、上記の記録エネルギーを満足させるため
には、半導体レーザの出力光を、微少径に絞る光学系に
おいて、その光の伝達効率をできるだけ高くする必要が
ある。半導体レーザの出力光は本質的に拡がりを有した
光となるのでこの点において特に配慮が必要となる。ま
た、光記録材料に照射する光のビーム径は、前記の記録
エネルギーの条件を満足させるため、および少しでも高
密度に信号を記録再生するためにできるだけ小さなビー
ム径に絞ることが必要である。
光源として用する場合、前記光記録材料の1感度に対応
して、ある程度高い出力パワーの光を発生することが必
要とされる。例えば、光記録材料として、光照射後に現
像、定着処理が必要な銀塩フィルムを用いる場合はそれ
ほどの出力パワーは不要であるが、現像、定着処理の不
必要なリアルタイム記録材料、例えば、金属薄膜や、顔
料薄等を用いる楊合には、記録材料上で100〜100
0rT1J/Cltの記録エネルギーが必要となり、光
源の出力パワーも数10n1W以上必要となる。また、
記録材料上で、上記の記録エネルギーを満足させるため
には、半導体レーザの出力光を、微少径に絞る光学系に
おいて、その光の伝達効率をできるだけ高くする必要が
ある。半導体レーザの出力光は本質的に拡がりを有した
光となるのでこの点において特に配慮が必要となる。ま
た、光記録材料に照射する光のビーム径は、前記の記録
エネルギーの条件を満足させるため、および少しでも高
密度に信号を記録再生するためにできるだけ小さなビー
ム径に絞ることが必要である。
一般に高出力の半導体レーザの発光面における光ビーム
の断面の形状は、その接合面に関連して、接合面の厚み
方向で1〜2μm1接合面と平行な方向で10pm程度
と偏平な形となつている。
の断面の形状は、その接合面に関連して、接合面の厚み
方向で1〜2μm1接合面と平行な方向で10pm程度
と偏平な形となつている。
また、そこから放射される光ビームは、かなり大きな拡
がり角度を有し、例えば接合面に垂直な方向で±15〜
25有、また接合面に平行な方向で±50〜105の拡
がりを有しており、一般のHe−Neガスレーザに比し
て著しく異なつた扱いを必要とする。上記のような性質
の半導体レーザを光学的ビデオディスクの再生用光源と
して用いる光学系の従来例の一っが″J.P.JHee
msKerkAPPLIED,OPTICS.VOl.
l7JUIy,l978,p2OOr′の2001.頁
、Fig5に示されている、この例の主要部を第1図に
示す。
がり角度を有し、例えば接合面に垂直な方向で±15〜
25有、また接合面に平行な方向で±50〜105の拡
がりを有しており、一般のHe−Neガスレーザに比し
て著しく異なつた扱いを必要とする。上記のような性質
の半導体レーザを光学的ビデオディスクの再生用光源と
して用いる光学系の従来例の一っが″J.P.JHee
msKerkAPPLIED,OPTICS.VOl.
l7JUIy,l978,p2OOr′の2001.頁
、Fig5に示されている、この例の主要部を第1図に
示す。
第1図で、1は半導体レーザを示す、角度ψは半導体レ
ーザの、例えば、エネルギーが半値の部分の拡がり角度
を示す。
ーザの、例えば、エネルギーが半値の部分の拡がり角度
を示す。
2は顕微鏡の対物レンズ。
等が用いられる焦点距離の短い集光レンズである。この
従来例では、集光レンズ2として開口数(N,A2)の
小さい対物レンズを用いて、半導体レーザの光の中心部
の光のみを集めるようにする。すなわち、集光レンズ2
のNA,を小さくすることに・よつて、集光レンズ2に
スリットの役目もさせている。図中0は集光レンズ2が
集めうる光の拡がり角度を示し、Sinθ/2=NA2
の関係を有する。上記の例では、NA2=0.07の集
光レンズを用いているので、θ/2=Si『1(0.0
7)=4をとなり、約±4、の拡がり以内の光を集光す
ることになる。半導体レーザ1は集光レンズ2の焦点の
少し外側におかれ、光軸(Z)上のQ点に、光源の一部
の像を作る。3は絞りレンズで上記集光レンズ2と同じ
く、顕微鏡の対物レンズ等で構成する。
従来例では、集光レンズ2として開口数(N,A2)の
小さい対物レンズを用いて、半導体レーザの光の中心部
の光のみを集めるようにする。すなわち、集光レンズ2
のNA,を小さくすることに・よつて、集光レンズ2に
スリットの役目もさせている。図中0は集光レンズ2が
集めうる光の拡がり角度を示し、Sinθ/2=NA2
の関係を有する。上記の例では、NA2=0.07の集
光レンズを用いているので、θ/2=Si『1(0.0
7)=4をとなり、約±4、の拡がり以内の光を集光す
ることになる。半導体レーザ1は集光レンズ2の焦点の
少し外側におかれ、光軸(Z)上のQ点に、光源の一部
の像を作る。3は絞りレンズで上記集光レンズ2と同じ
く、顕微鏡の対物レンズ等で構成する。
この絞りレンズ3の開口数(NA3)は、絞り性能を上
げるために、値の大きなものが用いられる。上記例では
NA=0.65の絞りレンズを用いてjいる。これによ
つて、Q点の前記像が微少径の像としてR点に形成され
る。このR点にビデオディスクの情報記録面がおかれる
。この第1図に示す光学系は前記偏平な発光面を有する
半導体レーザ1の発光の中心部の光のみを集光レンズで
集めて絞ろうとするもので、その光の伝達効率(P点の
光パワーがR点に伝達する割り合い)は著しく低く数%
になる。
げるために、値の大きなものが用いられる。上記例では
NA=0.65の絞りレンズを用いてjいる。これによ
つて、Q点の前記像が微少径の像としてR点に形成され
る。このR点にビデオディスクの情報記録面がおかれる
。この第1図に示す光学系は前記偏平な発光面を有する
半導体レーザ1の発光の中心部の光のみを集光レンズで
集めて絞ろうとするもので、その光の伝達効率(P点の
光パワーがR点に伝達する割り合い)は著しく低く数%
になる。
また伝達効率を上げるために、集光レンズ2に開口数(
NA2)の大きな対物レンズを用いるとR点における光
の“絞り径が小さくできないという相反する要因をもつ
。また、第1図の光学系はそれぞれの対物レンズ2,3
のレンズ性能を充分発揮させるためには、充分長い光路
長が必要となり、光の絞り径は小さくなるが、光路長が
大きく、光学系全体が大きくなる。又、一定の大きさの
微小な絞りビームを常に前記ビデオディスクの情報記録
面に照射するためには、対物レンズ3とディスク面との
距離を一定にする必要がある。
NA2)の大きな対物レンズを用いるとR点における光
の“絞り径が小さくできないという相反する要因をもつ
。また、第1図の光学系はそれぞれの対物レンズ2,3
のレンズ性能を充分発揮させるためには、充分長い光路
長が必要となり、光の絞り径は小さくなるが、光路長が
大きく、光学系全体が大きくなる。又、一定の大きさの
微小な絞りビームを常に前記ビデオディスクの情報記録
面に照射するためには、対物レンズ3とディスク面との
距離を一定にする必要がある。
対物レンズ3を光軸方向に可動に設け、ディスク面振れ
に応じ対物レンズ3を動かす、いわゆる焦点制御は公知
の技術としてよく知られている。
に応じ対物レンズ3を動かす、いわゆる焦点制御は公知
の技術としてよく知られている。
一般的に、焦点制御信号はディスク面からの反射光を光
電変換素子にて受光し、その出力信号を用いてなされる
。第1図にその代表的な焦点制御信号を得るための光学
系を示す。
電変換素子にて受光し、その出力信号を用いてなされる
。第1図にその代表的な焦点制御信号を得るための光学
系を示す。
ディスク面からの反射光は対物レンズ3を透過後、ハー
フミラー4にて入射光と分離され、シリンドリカルレン
ズ5を経て例えば4分割の光電変換素子6に導かれる。
対物レンズ3とディスク面との距離が変わると、光電変
換素子6上における反射ビーム形状は変化する。
フミラー4にて入射光と分離され、シリンドリカルレン
ズ5を経て例えば4分割の光電変換素子6に導かれる。
対物レンズ3とディスク面との距離が変わると、光電変
換素子6上における反射ビーム形状は変化する。
この変化に対応する情報は4分割の光電変換素子6の各
素子の出力信号に含まれており、この出力信号は公知の
方法にて信号処理後、前述の対物レンズ3の光軸方向に
動かす焦点制御信号として供せられる。又、光電変換素
子6の出力信号は、情報信号、あるいはトラッキング制
御信号として供せられ得ることもよく知られている。尚
、第1図に示す絞り光学系の光路長は前述の如く大きい
ので、半導体レーザから出射した絞りレンズへの入射光
と、ディスクからの反射光とを分離するためのハーフミ
ラー4を光路中に挿入しても、絞り光学系の光路長を更
に大きくする必要はない。
素子の出力信号に含まれており、この出力信号は公知の
方法にて信号処理後、前述の対物レンズ3の光軸方向に
動かす焦点制御信号として供せられる。又、光電変換素
子6の出力信号は、情報信号、あるいはトラッキング制
御信号として供せられ得ることもよく知られている。尚
、第1図に示す絞り光学系の光路長は前述の如く大きい
ので、半導体レーザから出射した絞りレンズへの入射光
と、ディスクからの反射光とを分離するためのハーフミ
ラー4を光路中に挿入しても、絞り光学系の光路長を更
に大きくする必要はない。
本発明は、第1図で示した絞り光学系より光伝達効率が
よく小形な絞り光学系で構成した光学的記録再生装置に
関する。
よく小形な絞り光学系で構成した光学的記録再生装置に
関する。
更に詳しく云うと、前述の入射光と反射光を分離するハ
ーフミラーの如きビームスプリッタを光路中に設けるも
、前記小形の絞り光学系の光路長を何ら大きくすること
なく構成した光学的記録再生装置を提供するものである
。
ーフミラーの如きビームスプリッタを光路中に設けるも
、前記小形の絞り光学系の光路長を何ら大きくすること
なく構成した光学的記録再生装置を提供するものである
。
以下、図面に従つて本発明の詳細な説明する。
第2図に本発明の光学的記録再生装置の一実施例を示す
。第2図の光学系は、半導体レーザの接合面に平行方向
に出る光に対する断面を示すもので一部斜視図的に示し
てある。
。第2図の光学系は、半導体レーザの接合面に平行方向
に出る光に対する断面を示すもので一部斜視図的に示し
てある。
11は半導体レーザで前述のような偏平な形状の発光面
を有する。
を有する。
12は半導体レーザの動回路で、半導体レーザの出射光
を変調したり、記録光と再生光の光出力を制御する。
を変調したり、記録光と再生光の光出力を制御する。
13は集光レンズで拡がりを有する半導体レ.ーザ11
の出射光を平行な光束に集光する。
の出射光を平行な光束に集光する。
14は凹のシリンドリカルレンズ、15は凸のシリンド
リカルレンズを示し、前記接合面に平行な方向に最大曲
率を有するように配置される。
リカルレンズを示し、前記接合面に平行な方向に最大曲
率を有するように配置される。
16はシリンドリカルレンズ14,15の間の光路中に
設.けたビームスプリッタである。
設.けたビームスプリッタである。
17は光路を変更するトラッキングミラーで公知の技術
にてトラッキング制御を行なえるよう構成している。
にてトラッキング制御を行なえるよう構成している。
18は絞りレンズを示す。
19はディスクで、前記光記録材料を塗布した・ディス
ク構造にしてある。
ク構造にしてある。
ディスク19はモータ20に連結された回動軸21のま
わりに回転し、図示しないがその径方向に移動するよう
構成している。22は公知のボイスコイル構造体で、前
記絞りレンズ18をディスク19の面と垂直方向に、デ
ィスク面ブレに対応して駆動し、ディスク19と絞りレ
ンズ18との距離を一定に保つものである。
わりに回転し、図示しないがその径方向に移動するよう
構成している。22は公知のボイスコイル構造体で、前
記絞りレンズ18をディスク19の面と垂直方向に、デ
ィスク面ブレに対応して駆動し、ディスク19と絞りレ
ンズ18との距離を一定に保つものである。
23は凸シリンドリカルレンズで、その最大曲率を有す
る方向は、前記凸シリンドリカルレンズ15のその方向
と、光軸まわりに90カ異ならしめ設けている。
る方向は、前記凸シリンドリカルレンズ15のその方向
と、光軸まわりに90カ異ならしめ設けている。
24は4分割の光電変換素子である。
ここで、第2図に示す光学系を更に詳しく説明”するた
め、絞り光学系のみをとりたした第3図をもとに説明す
る。
め、絞り光学系のみをとりたした第3図をもとに説明す
る。
第2図と同一のものには同一の番号を付す。第3図aは
半導体レーザ11の接合面に垂直な方向(L方向)の光
軸にそつた断面を示し、第3図bは、接合面に平行な方
向(/方向)の光軸にそつた断面を示す。
半導体レーザ11の接合面に垂直な方向(L方向)の光
軸にそつた断面を示し、第3図bは、接合面に平行な方
向(/方向)の光軸にそつた断面を示す。
ます、第3図aの接合面に垂直方向の動作を説明する。
半導体レーザの接合面に垂直方向の発光面の大きさ2μ
m1その方向の拡がり角度をエネルギー半値になる点に
おいてψ1=15度とする。集光レンズ13の焦点距離
をFl3として、半導体レーザ11の発光面を集光レン
ズ13の焦点におくと、集光レンズ13の出力光として
、第3図aに示す光束幅φ1の平行光束を得ることがで
きる。今仮に、集光レンズ13の開口数(NAl3)を
0.5とすると、このレンズ13は2φ1=300の拡
がりを有する光もすべて集光して平行光束を発生するの
で、集光レンズは、接合面に垂直な方向の光のほとんど
すべての光をけられによる損失なしに伝達することが可
能となる。そして平行光束の光束幅φ1は約2×Fl3
×Tanψ1で与えられる。この平行光束は光軸(Z)
上のt点に置かれた絞りレンズ18によつて絞られて、
光軸上のu点で微小径の像が形成される。したがつて、
絞りレンズ18の入射口径を前記φ1より大きくしてお
けば、上記u点にはほとんどすべての光が、光学素子に
よるけられ損失なく伝達される。絞りレンズ18の焦点
距離をFl8とすれば、u点にできる半導体レーザの接
合面に垂直な方向の像の大きさ、I工は幾何光学的には
I土士×2μm・・(1)で与えられる。次に第3図b
の接合面に平行方向の光学系について説明する。
m1その方向の拡がり角度をエネルギー半値になる点に
おいてψ1=15度とする。集光レンズ13の焦点距離
をFl3として、半導体レーザ11の発光面を集光レン
ズ13の焦点におくと、集光レンズ13の出力光として
、第3図aに示す光束幅φ1の平行光束を得ることがで
きる。今仮に、集光レンズ13の開口数(NAl3)を
0.5とすると、このレンズ13は2φ1=300の拡
がりを有する光もすべて集光して平行光束を発生するの
で、集光レンズは、接合面に垂直な方向の光のほとんど
すべての光をけられによる損失なしに伝達することが可
能となる。そして平行光束の光束幅φ1は約2×Fl3
×Tanψ1で与えられる。この平行光束は光軸(Z)
上のt点に置かれた絞りレンズ18によつて絞られて、
光軸上のu点で微小径の像が形成される。したがつて、
絞りレンズ18の入射口径を前記φ1より大きくしてお
けば、上記u点にはほとんどすべての光が、光学素子に
よるけられ損失なく伝達される。絞りレンズ18の焦点
距離をFl8とすれば、u点にできる半導体レーザの接
合面に垂直な方向の像の大きさ、I工は幾何光学的には
I土士×2μm・・(1)で与えられる。次に第3図b
の接合面に平行方向の光学系について説明する。
この方向の発光面の大きさを8μm光の拡がり角度を、
エネルギー半値の点でψ2=5のとする。半導体レーザ
11の発光面を集光レンズ13の焦点におくと、光束幅
φ2の平行光が得られる。そして、φ2′−2×Fl3
×Tan5なり、前記のように、開口数(NAl3)=
0.5の集光レンズを用いると、この方向の光も、集光
レンズでのけられ損失なくほとんどの光を集光すること
ができる。
エネルギー半値の点でψ2=5のとする。半導体レーザ
11の発光面を集光レンズ13の焦点におくと、光束幅
φ2の平行光が得られる。そして、φ2′−2×Fl3
×Tan5なり、前記のように、開口数(NAl3)=
0.5の集光レンズを用いると、この方向の光も、集光
レンズでのけられ損失なくほとんどの光を集光すること
ができる。
但しφ2は第3図aのφ1よりはかなり小さな光束幅に
なる。このφ2を第3図aと同様にして、直接絞りレン
ズ18で絞ると、光軸上のu点にはI±″=畿×8μm
の像が形成されて、結局u点には、2μm×8μmと相
似な短棚状の光ができてしまう。したがつて、凹、凸の
シリンドリカルレンズ14,15は接合面に平行方向の
光の倍率を変更して、絞りレンズに入る平行光束の光束
幅φ3を調整して、u点に略円形に近い像を形成するも
のである。第3図bで凹シリンドリカル14の焦点距離
をFl4とすると凹シリンドリカルレンズは光束幅φ2
の平行光束をうけてその虚像を、l点に作る。l点と凹
シリンドリカルレンズ14の位置rとの距離正=Fl4
となる。したがつて凹シリンドリカルレンズ14からは
、1点から拡がるような光が発生し、凸シリンドリカル
レンズ15(焦点距離Fl5とする)に入る。この凸シ
リンドリカルレンズ15の光軸Z上の位置をsとして1
とsとの距離■=Fl5とする位置に凸シリンドリカル
レンズを配すると、第3図bに示す如く光束幅φ3の平
行光が発生する。φ3とφ2の関係は、φ3/φ2=土
=?・・・・・・(2)となる。
なる。このφ2を第3図aと同様にして、直接絞りレン
ズ18で絞ると、光軸上のu点にはI±″=畿×8μm
の像が形成されて、結局u点には、2μm×8μmと相
似な短棚状の光ができてしまう。したがつて、凹、凸の
シリンドリカルレンズ14,15は接合面に平行方向の
光の倍率を変更して、絞りレンズに入る平行光束の光束
幅φ3を調整して、u点に略円形に近い像を形成するも
のである。第3図bで凹シリンドリカル14の焦点距離
をFl4とすると凹シリンドリカルレンズは光束幅φ2
の平行光束をうけてその虚像を、l点に作る。l点と凹
シリンドリカルレンズ14の位置rとの距離正=Fl4
となる。したがつて凹シリンドリカルレンズ14からは
、1点から拡がるような光が発生し、凸シリンドリカル
レンズ15(焦点距離Fl5とする)に入る。この凸シ
リンドリカルレンズ15の光軸Z上の位置をsとして1
とsとの距離■=Fl5とする位置に凸シリンドリカル
レンズを配すると、第3図bに示す如く光束幅φ3の平
行光が発生する。φ3とφ2の関係は、φ3/φ2=土
=?・・・・・・(2)となる。
1rf1,1この平行光束φ3は対物レンズ1
8で絞られて、光軸上のu点に像を発生する。
8で絞られて、光軸上のu点に像を発生する。
この方向の幾何光学的像の大きさをI/とすれば、 1
18像!14 1/=F....,4−X8μm・・・・・・(3)と
なるしたがつて(1)式と(3)式からい=↓・・・・
・・(4)となるように凹、凸の各シリンドリカルレン
ズの焦点距離を選ぶと、φ1″.φ3となり、第3図の
u点にI±″.1/となる略円形または略正方向の像を
得ることができる。
18像!14 1/=F....,4−X8μm・・・・・・(3)と
なるしたがつて(1)式と(3)式からい=↓・・・・
・・(4)となるように凹、凸の各シリンドリカルレン
ズの焦点距離を選ぶと、φ1″.φ3となり、第3図の
u点にI±″.1/となる略円形または略正方向の像を
得ることができる。
第3図bにおいて、l点は、凹シリンドリカルレンズ1
4の焦点面であるとともに、凸シリンドリカルレンズ1
5の焦点面でもあるように、各シリンドリカルレンズを
配置することによつて、光束幅φ2の平行光を光束幅φ
3の平行光に変換するものである。
4の焦点面であるとともに、凸シリンドリカルレンズ1
5の焦点面でもあるように、各シリンドリカルレンズを
配置することによつて、光束幅φ2の平行光を光束幅φ
3の平行光に変換するものである。
したがつて凹凸シリンドリカルレンズ14,15の相互
の距離?のみを一定に保つておけば、これらのレンズは
、集光レンズ13と絞りレンズ18の間の任意の位置に
置くことができる特長を有するので光学部品の配置に設
計上のノ自由度が大きくとれる。また、第3図で、集光
レンズ13と凹シリンドリカルレンズ14との距離πお
よび凸シリンドリカルレンズ15と、絞りレンズ18と
の間隔イは、この間における光束が平行光であるから、
任意の長さにとることができ・る。したがつて前記仏i
を短かくすることによつて、光学系を著しく小さくする
ことができる。今かりに(4)式を満足する値としてF
l3=20W!M,fl4=80Ts!tとすると?=
6抽となり非常に光路長の短かい光学系とすることがで
きる。上述のように絞り光学系を構成しているので、デ
ィスク19の光記録材料面が前述のI土′−1/の像位
置(ディスクの所望位置)にある時、ディスク19から
の反射光は絞レンズ18にて平行光束に変換された後、
トラッキングミラー17にて光路を変更される。
の距離?のみを一定に保つておけば、これらのレンズは
、集光レンズ13と絞りレンズ18の間の任意の位置に
置くことができる特長を有するので光学部品の配置に設
計上のノ自由度が大きくとれる。また、第3図で、集光
レンズ13と凹シリンドリカルレンズ14との距離πお
よび凸シリンドリカルレンズ15と、絞りレンズ18と
の間隔イは、この間における光束が平行光であるから、
任意の長さにとることができ・る。したがつて前記仏i
を短かくすることによつて、光学系を著しく小さくする
ことができる。今かりに(4)式を満足する値としてF
l3=20W!M,fl4=80Ts!tとすると?=
6抽となり非常に光路長の短かい光学系とすることがで
きる。上述のように絞り光学系を構成しているので、デ
ィスク19の光記録材料面が前述のI土′−1/の像位
置(ディスクの所望位置)にある時、ディスク19から
の反射光は絞レンズ18にて平行光束に変換された後、
トラッキングミラー17にて光路を変更される。
そしてこの平行反射光は凸シリンドリカルレンズ15に
て前記接合面に垂直な方向の光のみレンズ作用を受ける
。その後ビームスプリッタ16にて前記反射光は入射光
と分離され、凸シリンドリカルレンズ23に至る。凸シ
リンドリカルレンズ23にて反射光は前記接合面と平行
な方向の光レンズ作用を受け、4分割の光電変換素子2
4にて受光される。凸シリンドリカルレンズ23は、反
射光が凸シリンドリカルレンズ23の透過後、第2図の
如く同一面上に集束しないよう凸シリンドリカルレンズ
15に対して設けてある。
て前記接合面に垂直な方向の光のみレンズ作用を受ける
。その後ビームスプリッタ16にて前記反射光は入射光
と分離され、凸シリンドリカルレンズ23に至る。凸シ
リンドリカルレンズ23にて反射光は前記接合面と平行
な方向の光レンズ作用を受け、4分割の光電変換素子2
4にて受光される。凸シリンドリカルレンズ23は、反
射光が凸シリンドリカルレンズ23の透過後、第2図の
如く同一面上に集束しないよう凸シリンドリカルレンズ
15に対して設けてある。
4分割の光電変換素子24の各素子の出力信号は適切な
信号処理後、前記ボイスコイル構造体22を駆動するに
供せられるが、これは絞りレンズ、2つのシリンドリカ
ルレンズ、4分割の光電変換素子にて焦点制御信号を得
る方法と同様公知のものである。
信号処理後、前記ボイスコイル構造体22を駆動するに
供せられるが、これは絞りレンズ、2つのシリンドリカ
ルレンズ、4分割の光電変換素子にて焦点制御信号を得
る方法と同様公知のものである。
本発明は以上の如く構成しているので次のような効果が
ある。(1)ビームスプリッタ16を、集光レンズ13
からの平行光束を断面形状の異なる平行光束に変換する
に必要な凹凸シリンドリカルレンズ14と15の間隔を
利用し、その間に設けているので、ビームスプリッタを
設けるために光路長を長くする必要はなく、絞り光学系
の光路長のみに依存する小形の光学系で、又、第1図に
示したようにレンズによる光のケラレがないので光学部
品の選定にもよるが、40%〜50%以上の光伝達効率
のよい光学的記録再生装置を得ることができる。
ある。(1)ビームスプリッタ16を、集光レンズ13
からの平行光束を断面形状の異なる平行光束に変換する
に必要な凹凸シリンドリカルレンズ14と15の間隔を
利用し、その間に設けているので、ビームスプリッタを
設けるために光路長を長くする必要はなく、絞り光学系
の光路長のみに依存する小形の光学系で、又、第1図に
示したようにレンズによる光のケラレがないので光学部
品の選定にもよるが、40%〜50%以上の光伝達効率
のよい光学的記録再生装置を得ることができる。
(2)前述したように、ディスクからの反射光をシリン
ドリカルレンズを用いて焦点制御信号を得る場合、反射
光が凸シリンドリカルレンズ15を透過後、ビームスプ
リッタで分離するので、凸シリンドリカルレンズ15を
絞り光学系を構成する一光学部品として、又、焦点制御
信号を得る光学系の一光学部品として共用できる。
ドリカルレンズを用いて焦点制御信号を得る場合、反射
光が凸シリンドリカルレンズ15を透過後、ビームスプ
リッタで分離するので、凸シリンドリカルレンズ15を
絞り光学系を構成する一光学部品として、又、焦点制御
信号を得る光学系の一光学部品として共用できる。
尚、第2図、第3図では、シリンドリカルレンズ14を
凹として説明したが、凸シリンドリカルレンズを用いて
も同様に構成できる。この場合の一例を第4図に示す。
第2図、第3図と同じものには同一の番号を付した。第
4図で凸シリンドリカルレンズ14″の焦点距離をFl
4とすると、1=Fl4,■=Fl5とすることによつ
てφ3=青冫φ2となる平行光束φ3を得ることができ
る。ただし、?=Fl4″+Fl5となるので第3図の
構成に比して?が長くなり、絞り光学系としては大きく
なるが、第1図に示した絞り光学系に比すと十分小形で
ある。又、シリンドリカルレンズの焦点距離を短かくす
ることによつて光学系の光路長は更に短かくできるが、
この場合レンズ収差をなくすため、複数の組みレンズ例
えばシリンドリカルレンズ14を構成するのが好ましい
。
凹として説明したが、凸シリンドリカルレンズを用いて
も同様に構成できる。この場合の一例を第4図に示す。
第2図、第3図と同じものには同一の番号を付した。第
4図で凸シリンドリカルレンズ14″の焦点距離をFl
4とすると、1=Fl4,■=Fl5とすることによつ
てφ3=青冫φ2となる平行光束φ3を得ることができ
る。ただし、?=Fl4″+Fl5となるので第3図の
構成に比して?が長くなり、絞り光学系としては大きく
なるが、第1図に示した絞り光学系に比すと十分小形で
ある。又、シリンドリカルレンズの焦点距離を短かくす
ることによつて光学系の光路長は更に短かくできるが、
この場合レンズ収差をなくすため、複数の組みレンズ例
えばシリンドリカルレンズ14を構成するのが好ましい
。
又、第2図における実施例ではビームスプリッタ16を
ハーフミラーの如きもので構成してもよいが、この場合
第5図aに示すようにビームスプリッタの厚みtや屈折
率により光軸がδだけずれる。
ハーフミラーの如きもので構成してもよいが、この場合
第5図aに示すようにビームスプリッタの厚みtや屈折
率により光軸がδだけずれる。
この点第5図bに示すような立方体の如きビームスプリ
ッタを用いると前記厚みtや屈折率により光軸がずれる
ことはない。
ッタを用いると前記厚みtや屈折率により光軸がずれる
ことはない。
この場合、光軸合わせが容易になるばかりでなく、シリ
ンドリカルレンズ14,15を一体鏡筒に取りつけるこ
とも容易となる。
ンドリカルレンズ14,15を一体鏡筒に取りつけるこ
とも容易となる。
第1図は従来の半導体レーザ光の絞り装置の一例を示す
図、第2図は本発明の一実施例を示す構成図、第3図A
,bはそれぞれ前記実施例の動作を説明するための図、
第4図は本発明の他の実施例の要部構成を示す図、第5
図A,bはそれぞれビームスプリッタを示す図である。
図、第2図は本発明の一実施例を示す構成図、第3図A
,bはそれぞれ前記実施例の動作を説明するための図、
第4図は本発明の他の実施例の要部構成を示す図、第5
図A,bはそれぞれビームスプリッタを示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 半導体レーザからの出射光を微小なビーム絞り記録
媒体に照射するとともに、前記記録媒体よりの反射光を
光電変換素子にて受光させる光学系からなる半導体レー
ザを光源とした光学的記録再生装置において、前記半導
体レーザからの出射光を集光して平行光を発生する第1
の光学的手段と、その平行光の前記半導体レーザの接合
面に平行な方向の平行光を、少なくとも2ケのシリンド
リカルレンズを用いて前記平行光をその断面形状の異な
る平行光に変換する第2の光学手段と、その第2の光学
手段より発生した平行光を微小な光ビームに絞る第3の
光学手段と、前記記録媒体からの反射光を分離するビー
ムスプリッタとを有し、前記ビームスプリッタを前記第
2の光学手段の少くとも2ケのシリンドリカルレンズの
間の光路中に設けたことを特徴とする半導体レーザを光
源とした光学的記録再生装置。 2 半導体レーザからの出射光が、前記ビームスプリッ
タを透過したのち光の光軸と、透過するまえの光の光軸
が、直線になるように前記ビームスプリッタを構成した
特許請求の範囲第1項に記載の半導体レーザを光源とし
た光学的記録再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP54015741A JPS6043569B2 (ja) | 1979-02-13 | 1979-02-13 | 半導体レ−ザを光源とした光学的記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP54015741A JPS6043569B2 (ja) | 1979-02-13 | 1979-02-13 | 半導体レ−ザを光源とした光学的記録再生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS55108943A JPS55108943A (en) | 1980-08-21 |
JPS6043569B2 true JPS6043569B2 (ja) | 1985-09-28 |
Family
ID=11897178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP54015741A Expired JPS6043569B2 (ja) | 1979-02-13 | 1979-02-13 | 半導体レ−ザを光源とした光学的記録再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6043569B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0232715U (ja) * | 1988-08-26 | 1990-03-01 | ||
JPH0335202Y2 (ja) * | 1987-08-27 | 1991-07-25 | ||
JPH0335203Y2 (ja) * | 1987-08-27 | 1991-07-25 | ||
JPH0335204Y2 (ja) * | 1987-09-18 | 1991-07-25 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0743469B2 (ja) * | 1984-04-18 | 1995-05-15 | ソニー株式会社 | 記録再生光学系の製造方法 |
JP3977038B2 (ja) | 2001-08-27 | 2007-09-19 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | レーザ照射装置およびレーザ照射方法 |
-
1979
- 1979-02-13 JP JP54015741A patent/JPS6043569B2/ja not_active Expired
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0335202Y2 (ja) * | 1987-08-27 | 1991-07-25 | ||
JPH0335203Y2 (ja) * | 1987-08-27 | 1991-07-25 | ||
JPH0335204Y2 (ja) * | 1987-09-18 | 1991-07-25 | ||
JPH0232715U (ja) * | 1988-08-26 | 1990-03-01 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55108943A (en) | 1980-08-21 |
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