KR910008500B1 - Optical apparatus - Google Patents
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Abstract
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Description
제1a도 및 제1b도는 게인 가이딩형 반도체 레이저의 비점수차를 설명하는 도면.1A and 1B illustrate astigmatism of a gain guiding semiconductor laser.
제2도는 본 발명을 적용한 한 실시예의 광학적 독출장치의 광학 시스템에 있어서의 반도체 레이저의 접합면에 수직인 면내의 광축을 따른 단면도.2 is a cross-sectional view along an in-plane optical axis perpendicular to the bonding surface of the semiconductor laser in the optical system of the optical reading device of one embodiment to which the present invention is applied.
제3도는 복한 프리즘의 확대도.3 is an enlarged view of a happy prism.
제4도는 비점수차의 감도 계수의 굴절율 비에 대한 변화를 표시하는 도면.4 shows a change in refractive index ratio of a sensitivity coefficient of astigmatism.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 반도체 레이저 4 : 시준렌즈1 semiconductor laser 4 collimating lens
5 : 복합 프리즘 8 : 광검출기5: composite prism 8: photodetector
5d : 평행 평면판 5f : 반투명 반사막5d: parallel plane plate 5f: translucent reflective film
본 발명은 반도체 집합면내와 이것에 수직인 면내에서는 발진광의 집속점이 다르고 비점수차로되는 반도체 레이저를 광원으로 하는 반도체 레이저를 사용한 광학장치에 관한 것으로서, 특히 반도체 레이저로부터 도출되는 광속을 굴절시켜서 독출면에 결상시키는 것에 의하여 이 독출면에 기록된 것을 독출하도록 구성되어 있는 오디오, 비디오 등의 디스크 플레이어의 광학적 독출장치에 적용시키기 적합한 광학장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an optical device using a semiconductor laser having a semiconductor laser as a light source in which the focusing point of oscillating light is different and astigmatism in the plane of the semiconductor assembly and in a plane perpendicular thereto, in particular, by refraction of the luminous flux derived from the semiconductor laser. The present invention relates to an optical device suitable for application to an optical reading device of a disc player, such as audio and video, which is configured to read what is recorded on this reading surface by forming an image.
예를 들면 더블 헤테로 접합 반도체 레이저의 일종의 게인 가이딩형의 반도체 레이저는, 동종의 인덱스 가이딩형의 반도체 레이저에서, 자주, 일어나는 독출면 등으로부터의 복귀광에 의한 자기결합 효과에 기인하는 노이즈 레벨의 증가는 없다. 이 때문에 한편 높은 S/N비가 요구되는 비디오 디스크 플레이어의 광학적 독출장치의 광원으로서 가치가 있다.For example, a kind of gain guiding semiconductor laser of a double heterojunction semiconductor laser is an increase in the noise level due to the self-coupling effect of the return light from the reading surface or the like, which often occurs in the same kind of index guiding semiconductor laser. There is no. For this reason, it is valuable as a light source of the optical reading device of a video disk player which requires a high S / N ratio.
이것은 게인 가이딩형의 반도체 레이저가 종방향 다중모드 발진때문에 인덱스 가이딩형의 반도체 레이저와 같은 종방향 단일모드 발진의 반도체 레이저에 비하여 복귀광에 의하여 발진이 산란되기 어려운 본질적인 성질에 의한 것이다. 그러나 광학적 특성의 관점에서 보면, 제1a도 및 제1b도에 표시된 바와 같이 게인 가이딩형의 반도체 레이저(1)의 발진광의 모드 웨스트는 반도체의 집합면(X-Y축면)내와 이것에 수직인면(X-Z축면)에서는 상이하다. 즉 수직면(X-Z축면)내에서는 경면(2)에 일치하는 A점인데 대하여, 접합면(X-Y축면)내에서는 약간 반도체 레이저의 활성층(3), 결국 경면(2)보다 안쪽의 공진기 내에 들어간 B점으로 된다. 따라서 접합면(X-Y축면)내와 이것에 수직인면(X-Z축면)내에서는 발진광의 접속점이 상이하여 광학상으로는 말하는 비점수차(△2)로 되어있다.This is due to the intrinsic property that the gain guiding semiconductor laser is less likely to be scattered by the return light than the semiconductor laser of the longitudinal single mode oscillation such as the index guiding semiconductor laser due to the longitudinal multimode oscillation. However, from the viewpoint of optical characteristics, as shown in Figs. 1A and 1B, the mode west of the oscillating light of the gain guiding semiconductor laser 1 is in the plane (XY axis plane) of the semiconductor and perpendicular to it (XZ). Axial plane). In other words, the point A coincides with the mirror surface 2 in the vertical plane (XZ axis plane), whereas the junction point (XY axis plane) slightly points in the active layer 3 of the semiconductor laser, and eventually the point B entered into the resonator inside the mirror plane 2. Becomes Therefore, in the joint surface (X-Y axis surface) and the surface perpendicular | vertical to this (X-Z axis surface), the connection point of oscillation light differs and it is set as astigmatism ((DELTA) 2) which is referred to as an optical image.
만약 이 종류의 반도체 레이저를 비디오 디스크 풀레이어등의 광원으로 사용하여 렌즈등으로 굴절시켜 디스크의 독출면에 결상시키면 비점수차에 의하여 독출스포트가 왜곡하여, 편평한 종장 혹은 횡장의 스포트로 된다. 따라서, 재생정보 신호와 트래킹 오차 신호를 최적 상태로하는 점점 위치가 일치하지 않고, 디포커스나 디스크큐등의 서보에 대한 외부산란 마진이 감소할 뿐더라, 인접트랙에 걸치는 등 소망의 광학 시스템의 OTF특성(광학 전달특성)을 얻을 수 없게된다는 문제점이 생긴다.If this kind of semiconductor laser is used as a light source such as a video disk full layer and refracted by a lens or the like to form an image on the reading surface of the disk, the reading spot is distorted due to astigmatism, resulting in a flat longitudinal or horizontal spot. As a result, the position where the reproduction information signal and the tracking error signal are optimally matched, the external scattering margin for the servo such as defocus and disk cue decreases, and the desired optical system such as spanning adjacent tracks is reduced. There arises a problem that the OTF characteristic (optical transmission characteristic) cannot be obtained.
종래에는, 이 문제점을 해결하기 위해 다음과 같은 수단이 강구되고 있었다. 그하나는 (a) 반도체 레이저로부터 도출되는 발산하는 광속중에서 중심부근의 좁은 각도 부분만을 인출하여 독출에 사용하고 비점수차에 의한 파면의 산란을 작게하는 수단이다. 수단으로는 실용상은 어느 정도의 개구수의 시준렌즈로서 대물렌즈에 광속을 인도하느냐에 의하여 비점수차에 의한 영향이 상이하다. 이 때문에 상기와 같이 중심부근의 좁은 각도 부분만을 인출하면 광의 이용효율은 저하하지만 파면의 산란은 작게된다. 따라서 디지탈 오디오 디스크(DAD) 플레이어와 같은 높은 S/N비를 요하지 않은 것이라면 소요의 OTF특성이 얻어진다.Conventionally, the following means have been taken to solve this problem. One of them is (a) a means for extracting only a narrow angle portion of the center root from the divergent light beams derived from the semiconductor laser for use in reading out and reducing the scattering of the wavefront due to astigmatism. As a means, the effect of astigmatism differs depending on how much numerical collimation lens guides the light beam to the objective lens. For this reason, when only a narrow angle portion near the center is drawn out as described above, light utilization efficiency decreases, but wavefront scattering becomes small. Therefore, if the high S / N ratio is not required, such as a digital audio disc (DAD) player, the required OTF characteristic is obtained.
즉 DAD플레이어로서는 높은 S/N비를 요하지 않으므로 소요의 광강도는 그 정도로 필요치 않다. 이 때문에 비교적 작은 예를 들면 0.13NA의 개구수의 시준렌즈로 충분하므로 비록 비점수차 25μm의 반도체 레이저를 광원으로써 사용하여도 파면의 산란은 RMS치로 0.056(λ)으로 충분히 회절한계내에 있어, 특별한 지장은 없다.That is, since the high S / N ratio is not required for the DAD player, the required light intensity is not necessary to that extent. For this reason, a relatively small collimation lens of 0.13NA, for example, is sufficient, so even if a semiconductor laser with astigmatism of 25 µm is used as a light source, wavefront scattering is within a diffraction limit of 0.056 (λ) with an RMS value. There is no.
그러나 비디오 디스크 플레이어 등과 같은 높은 S/N비를 필요로하는 것에는, 이 수단에 의하면 반도체 레이저로부터 도출되는 광의 이용 효율이 나쁘기 때문에 레이저 출력을 증가시키지 않으면 안 되고 반도체 레이저의 수명을 짧게하는 결점이 생긴다.However, in the case of requiring a high S / N ratio such as a video disc player or the like, according to this means, the use efficiency of the light derived from the semiconductor laser is poor, so that the laser output must be increased and the lifetime of the semiconductor laser is shortened. Occurs.
그렇지 않으면 높은 S/N비를 필요로하는 비디오 디스크 플레이어등의 광원으로 하는데에는, 현재의 반도체 레이저가 도출되는 광속의 발산각을 고려하여 예를 들면 0.2NA 이상의 개구수의 시준렌즈로서 결상시킬 필요가 있기 때문이다. 그러나 이 경우는 25μm의 비점수차에 의한 파면의 산란은 RMS치로 0.13(λ)로 되어 OTF특성을 현저하게 열화시켜 소요의 OTF특성을 얻지 못하게 된다.Otherwise, a light source such as a video disk player that requires a high S / N ratio may be formed as a collimating lens having a numerical aperture of 0.2 NA or more, taking into account the divergence angle of the light beam from which the current semiconductor laser is derived. Because there is. In this case, however, the wavefront scattering due to astigmatism of 25 µm becomes 0.13 (λ) in terms of RMS, which significantly deteriorates the OTF characteristic and thus fails to obtain the required OTF characteristic.
덧붙여서 회절한계내로서 허용되는 파면 산란의 RMS치는 0.07(λ)이다. 역으로 이것을 만족시키기 위하여 필요한 레이저의 비점수차는 시준렌즈의 개구수를 0.2NA로 하면 13μm로 된다. 또 현재의 게인 가이딩형의 반도체 레이저의 비점수차를 고려하면 20 내지 25μm정도이다. 따라서 비디오 디스크 플레이어 등과 같은 높은 S/N비, 즉 광강도가 강한 것이 필요한 경우에는 어떤 비점수차의 보정을 요하게 된다.In addition, the RMS value of wavefront scattering that is allowed within the diffraction limit is 0.07 (λ). Conversely, the astigmatism of the laser necessary to satisfy this becomes 13 μm when the numerical aperture of the collimating lens is 0.2 NA. In addition, considering the astigmatism of the current gain guiding semiconductor laser, it is about 20 to 25 µm. Therefore, when a high S / N ratio, such as a video disc player or the like, has a strong light intensity, certain astigmatism correction is required.
또 다른 수단으로써 (b) 원통렌즈등과 같이 방향에 의하여 파워(결합력)가 다른 광학 소자로 비점수차를 보정하는 수단, 이 사용되고 있다. 그러나 이것에 의한 경우 광학소자의 파워를 방향에 의하여 다르게하기 때문에 광학소자면, 즉 렌즈면이 구면으로 되지 않고 변형 곡면으로 되고 만다. 따라서 그면의 형성이 극히 곤란하다는 결점을 가진다. 또 파워가 있고 파워가 방향에 의하여 다른 것도 겹쳐서 광학소자의 광축에 대한 각도위치외에 공축방향에 있어서의 위치, 비점수차에 대한 파워의 방향성의 위치를 조정하지 않으면 안 되며, 광학소자의 위치조정에 어렵다는 결점도 가진다.As another means, (b) means for correcting astigmatism with optical elements having different powers (coupling forces) in different directions, such as cylindrical lenses or the like, are used. However, in this case, since the power of the optical element is changed depending on the direction, the optical element surface, that is, the lens surface, becomes a spherical surface rather than a spherical surface. Therefore, it has the drawback that the formation of the surface is extremely difficult. In addition, there is power, and the power differs depending on the direction. In addition to the angular position with respect to the optical axis of the optical element, the position in the coaxial direction and the directional position of the power with respect to astigmatism must be adjusted. It also has the drawback of being difficult.
이러한 종래의 결점을 해소하기 위해 본 발명자는 이미 선원의 일본국 특원소 57-25522호에서, 반도체로부터 도출되는 광속의 광로중에 소정판 두께의 투명 또는 반투명의 평행 평면판을 적어도 1매 삽입하고, 그 법선 백터를 광축에 대하여 소정각도 경사하여, 상기 도출 광속의 비점수차를 보정하도록 하는 수단을 제안한 바 있다.In order to solve such a conventional drawback, the present inventor has already inserted at least one transparent or translucent parallel plane plate having a predetermined thickness in an optical path of a light beam derived from a semiconductor in Japanese Patent Application No. 57-25522, It has been proposed that the normal vector is inclined at a predetermined angle with respect to the optical axis to correct astigmatism of the derived light beam.
이 수단에 의하면, 예를 들어 높은 S/N비가 요구되어 강한 광강도를 요하는 것이라도 레이저 출력을 증가하는 일이 없고, 또 면의 형성이 용이하고 위치 조정이 간단한 광학소자로서 소요의 OTF특성을 달성할 수 있는 것이다.According to this means, for example, even if a high S / N ratio is required and a strong light intensity is required, the OTF characteristic is required as an optical element that does not increase the laser output, and is easy to form a surface and has a simple position adjustment. To achieve this.
여기서 No, do 및 Upo는 평행 평면판의 굴절율, 두께 및 광축에 대한 경사각이다.Where No, do and Upo are the indices of refraction, thickness and optical axis of the parallel plane plate.
그러므로, Upo=45°No=1.5라고 한다면 20μm의 비점수차를 발생시키는데 필요한 두께는 d≒0.07mm이다.Therefore, if Upo = 45 ° No = 1.5, the thickness required to produce astigmatism of 20 μm is d ≒ 0.07mm.
한편, 단지 비점수차를 보정하려는 목적으로, 투과 광파면의 수차가 문제되는 경우, 평행 평면판의 면 정밀도를 그다지 높게할 필요는 없다.On the other hand, for the purpose of correcting astigmatism only, when the aberration of the transmitted light wavefront is a problem, it is not necessary to make the surface precision of the parallel plane plate very high.
그렇지만, 장치의 부품점수를 증가시키지 않고 상기한 선원의 취지를 살리기 위해, 그 두께가 얇은 평행평면판에 반투명 반사막으로 편광 반사막을 증착하여 비임 스프리터로 겸용하려하면, 중착된 평행 평면판의 면이 만곡을 이루어 반사파면에 큰 비점수차 코마수차가 발생한다. 이에 따라 OTF특성이 열화하고, 광학적 판독장치로서 고찰해 볼때 충실한 정보신호의 재생에 장해가 생긴다.However, in order to make use of the above-mentioned source without increasing the component score of the apparatus, if a polarizing reflecting film is deposited by a translucent reflecting film on a thin parallel plane plate, the plane of the stacked parallel plane plate may be As a result, a large astigmatism coma aberration occurs on the reflected wave surface. As a result, the OTF characteristics deteriorate, and when considered as an optical reading device, there is a problem in the reproduction of faithful information signals.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 발명된 것으로, 장치의 부품점수를 증가시키지 않고도 선원에 취지를 살릴수 있는 광학장치를 제공하려는 것이다.The present invention has been invented in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical device that can make use of the source without increasing the number of parts of the device.
본 발명은 광학장치는 상기 반도체 레이저(1)로부터 도출되는 광속의 광로중에 이 도출광속의 비점수차를 보정하기 위한 거의 같은 굴절율을 갖는 적어도 2의 프리즘으로 구성된 복합 프리즘을 설치하고, 이 복합 프리즘은 (a) 그 한쪽 프리즘의 소정의 면에 상기 굴절율과 상이한 굴절율을 갖는 평행 평면층으로된 막이 증착되고, (b)그 다른쪽 프리즘의 소정의 면에 반투명 반사막 혹은 편광 반사막이 증착되고, (c) 상기 한쪽 프리즘의 소정의 면과 상기 다른 쪽 프리즘의 소정의 면이 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 것이다.In the present invention, the optical device provides a composite prism composed of at least two prisms having substantially the same refractive index for correcting astigmatism of the derived light beam in an optical path of the light beam derived from the semiconductor laser 1, and the composite prism is (a) a film of a parallel plane layer having a refractive index different from the refractive index is deposited on a predetermined surface of one prism; (b) a translucent reflective film or a polarizing reflective film is deposited on a predetermined surface of the other prism; (c The predetermined surface of the one prism and the predetermined surface of the other prism are coupled to each other.
이것에 의하여 증착된 반투명 반사막 혹은 편광 반사막의 반사면이 프리즘으로 높은 면 정밀도가 유지되어 비임 스프리터로서의 기능도 할 수 있고 부품점수를 증가시키는 일이 없이 소망하는 특성을 갖는 것이다.As a result, the reflective surface of the deposited semi-transparent reflective film or polarizing reflective film is maintained by a prism, and thus high surface accuracy can be maintained, which can also function as a beam splitter, and has desired characteristics without increasing the component score.
이하 본 발명의 광학장치를 오디오, 비디오등의 디스크 플레이어의 광학적 독출장치에 적용한 실시예에 있어 그 광학 시스템을 추출하여 도면을 참조하면서 설명한다.In the embodiment in which the optical device of the present invention is applied to an optical reading device of a disc player such as audio and video, the optical system will be extracted and described with reference to the drawings.
제2도는 반도체 레이저의 접합면에 수직인면 내의 광축을 따른 단면을 표시하고, 또 도면중 표시되어 있는 좌표축은 제1도에 맞추어져 있다.FIG. 2 shows a cross section along an optical axis in a plane perpendicular to the bonding surface of the semiconductor laser, and the coordinate axes shown in the drawing are aligned with FIG.
광원인 반도체 레이저(1)는 더블 헤테로 접합 반도체 레이저의 일종인 게인 가이딩 형이다. 이 반도체 레이저(1)는 상술과 같이 발진광의 접속점이 접합면(X-Z축면)내에서는 경면(2)보다 약간 속의 공진기내에들어가, 이것에 수직인면(X-Z축면)내에서는 경면(2)에 일치하여 비점수차로 되는 것이다.The semiconductor laser 1 which is a light source is a gain guiding type which is a kind of double heterojunction semiconductor laser. As described above, the semiconductor laser 1 has a connection point of the oscillation light in the resonator slightly smaller than the mirror surface 2 in the joint surface (XZ axis surface), and coincides with the mirror surface 2 in the surface perpendicular to the mirror surface (XZ axis surface). Astigmatism.
그리고 이 반도체 레이저(1)로부터 도출되는 광속의 광로의 광축상에는 출사광이 평행인 광속으로 되도록 위치시키는 소요의 개구수의 시준렌즈(4)가 설치되어 있다.And on the optical axis of the optical path of the luminous flux derived from this semiconductor laser 1, the collimating lens 4 of the required numerical aperture which positions an exiting light so that it may become a parallel luminous flux is provided.
반도체 레이저(1)와 시준렌즈(4)사이의 발산상태의 광속의 광로중에는, 복합 프리즘(5)이 설치되어 있다. 이 복합 프리즘(5)은 제3도에 도시된 바와 같이 굴절율 NH및 정각 Upθ가 같은 2개의 직각 삼각주의 프리즘(5a), (5b)로 구성되어 있다. 그리고 한쪽 프리즘(5a)의 사면(5b)에 상기 굴절율 NH보다 작은 굴절율 NL을 가진 두께 d인 평행 평면층이 되는 막(5d)을 증착하고 또 다른 쪽 프리즘(5b)의 사면 (5e)에 반투명반사막(5f)을 증착하여 양 프리즘(5a), (5b)의 사면 (5c), (5e)측을 주지의 접착수단으로 결합시킨 것이다. 따라서, 복합 프리즘(5)은 막(5d)에 의한 반도체 레이저(1)의 후술하는 비점수차 조정 기능과 또한 반투명 반사막(5f)에 의한 비임 스프리터 기능을 겸비하고 있다.The composite prism 5 is provided in the optical path of the light beam in the divergent state between the semiconductor laser 1 and the collimating lens 4. As shown in FIG. 3, this composite prism 5 is composed of two right-angle triangular prisms 5a and 5b having the same refractive index N H and the right angle Up θ . Then, a film 5d, which is a parallel plane layer having a thickness d having a refractive index N L smaller than the refractive index N H , is deposited on the slope 5b of one prism 5a, and the slope 5e of the other prism 5b. A semi-transparent reflective film 5f is deposited on the surface, and the slopes 5c and 5e sides of both prisms 5a and 5b are joined by known adhesive means. Therefore, the composite prism 5 has a function of adjusting astigmatism described later of the semiconductor laser 1 by the film 5d and a beam splitter function by the semi-transparent reflective film 5f.
또, 시준렌즈(4)로부터의 평행 광속을 수광하여 비디오 디스크등의 독출면(6)에 결상시키도록 굴절시키기 위해 독출면(6)에 그 촛점을 위치시키는 대물렌즈(7)가 광축상에 배치되어 있다.In addition, an objective lens 7 for focusing the reading surface 6 on the optical axis in order to receive parallel light beams from the collimating lens 4 and to be refracted so as to form an image on the reading surface 6 such as a video disc. It is arranged.
한편, 이 결상에 기인하는 독출면(6)으로부터의 반사광속, 즉 복귀광이 대물렌즈(7) 및 시준렌즈(4)를 거쳐서 광로를 역으로 더듬어서 상기 복합 프리즘(15)의 반투명 반사막(5f)에 의하여 반사되는 위치에는 광검출기(8)가 설치되어 있다. 이 광 검출기(8)가 수광면에 독출면(6)으로부터의 반사 광속이 입사하는데 의하여 독출면(6)에 기록된 것등을 독출하게 된다. 즉, 재생 정보신호, 트랙킹 오차신호등이 검출되어서 얻어진다.On the other hand, the reflected light beam from the reading surface 6 resulting from this phase, i.e., the return light, traverses the optical path through the objective lens 7 and the collimating lens 4 in reverse, and thus the translucent reflective film of the composite prism 15 ( The photodetector 8 is provided in the position reflected by 5f). The photodetector 8 reads the light recorded on the reading surface 6 and the like by the reflection of the light beam from the reading surface 6 on the light receiving surface. That is, the reproduction information signal, the tracking error signal, and the like are detected and obtained.
다음에, 상기 복합 프리즘(15)의 평행 평면측이되는 막(5d)에 의한 비점수차의 보정에 관하여 기술한다.Next, correction of astigmatism by the film 5d on the parallel plane side of the composite prism 15 will be described.
복합 프리즘(15)을 투과하는 막힘막(5d)을 통과하는 확산상태의 광속에 발생하는 비점 격차량(비점수차)은 다음과 같이 표시된다.The boiling point gap amount (astigmatism) generated in the light flux in the diffusion state passing through the blocking film 5d passing through the composite prism 15 is expressed as follows.
여기서here
이다. 이 Nr은 막(5d)의 굴절율 NL을 프리즘 (5a)(5b)의 굴절율 NL로 환산한 굴절율 비이다.to be. This Nr is a refractive index ratio obtained by converting the refractive index N L of the film 5d into the refractive index N L of the prisms 5a and 5b.
상기(1), (2)식을 관찰하면 다음을 용이하게 알게된다.Observing the above formulas (1) and (2), the following is readily known.
① NH=1 로하면 양식은 일치한다.① When N H = 1, the form is consistent.
(단 N0=Nr, Upo=Up, do=d)(N 0 = N r , Upo = Up, do = d)
② 굴절율비 Nr이 Nr＞1일때 비점 격차량(비점수차)의 극성은 (1)식과 동일 부호로 되지만 Nr＜1일때 극성은 반전한다.(2) When the refractive index ratio Nr is Nr> 1, the polarity of the boiling point gap amount (astigmatism) becomes the same as in the formula (1), but when Nr <1, the polarity is reversed.
③ Nr＜1일 때 분모는 0에 가까와지기 때문에 같은 경사각 Up 두께 d로 주어지는 Ne＞1일 때의 비점격차량(비점수차)의 절대치에 비하여 크게된다. 지금 경사각 Up=45°일 때의 감도 계수(3) When Nr <1, the denominator is close to zero, which is larger than the absolute value of the astigmatism difference (astigmatism) when Ne> 1 given the same inclination angle Up thickness d. Sensitivity factor at tilt angle Up = 45 ° now
의 굴절율비 Nr에 대한 변화를 표시하면 제4도와 같이 된다.The change in the refractive index ratio Nr is expressed as shown in FIG.
따라서 Nr＜1로 하여 사용하는 것이 바람직하나 이 경우에는 반도체 레이저의 비점수차를 보정하기 위해서는 제2도에 표시된 바와 같이 S편광입사로써 사용할 필요가 있다. 즉, 반도체 레이저의 접합면을 막(5d)의 사면 법선과 광속 광축이 이루는 입사면과 직교시킬 필요가 있다. 또 Nr＞1로하여 사용하는 경우에는 P편광입사가되도록 복합 프리즘(5)이 배치된다.Therefore, it is preferable to use Nr <1, but in this case, in order to correct the astigmatism of the semiconductor laser, it is necessary to use it as S-polarized incidence as shown in FIG. In other words, it is necessary to orthogonal to the incidence surface formed by the slope normal of the film 5d and the light beam optical axis. In addition, when used as Nr> 1, the composite prism 5 is arrange | positioned so that P-polarized light may be incident.
그런데 상기 프리즘(5a)(5b)에 정각 Upθ(=경사각)=45°의 굴절율 NH=1.766(λ=780nm)의 SF 11을 사용하여 막(5d)으로서 굴절율 NL=1.52의 증착용 유리를 두께 d=0.03mm(단, 이 두께에는 굴절율 1.52의 접착제의 두께도 포함된다)로 되도록 전자비임 증착하면 상기(2)식부터 보정 가능한 비점 격차량(비점수차)Aso는 18.6μm로 된다.However, for the deposition of the refractive index N L = 1.52 as the film 5d by using the SF 11 of the refractive index N H = 1.766 (λ = 780 nm) with the right angle Up θ (= tilt angle) = 45 ° on the prisms 5a and 5b. When the glass is deposited with an electron beam such that the thickness is d = 0.03mm (including the thickness of the adhesive having a refractive index of 1.52), the astigmatism amount (astigmatism) Aso that can be corrected from the above formula (2) becomes 18.6 μm. .
이것에 의하여 대물렌즈(7)에 의해서 독출면(6)에 결상되는 독출 스포트는 비점수차가 보정되는 것으로서 거의 원형상으로되고 또 반투명 반사막(5f)을 프리즘의 사면(5e)에 증착한 것으로서 반사막(5f)의 반사면의 면 정밀도가 높게 유지되는 것도 합쳐져 전체가 소요의 OTF특성이 얻어진다.As a result, the read spot formed by the objective lens 7 on the read surface 6 is almost circular in shape as astigmatism is corrected, and the reflecting film is formed by depositing the translucent reflecting film 5f on the slope 5e of the prism. The surface precision of the reflecting surface of (5f) is also kept high, so that the required OTF characteristic of the whole is obtained.
즉, 반사막(5f)의 반사면이 만곡등에 의해 면 정밀도가 나쁘기 때문에 촛점 오차신호의 검출등에 장애가 일어나는 일도 없다.That is, since the surface accuracy of the reflective surface of the reflective film 5f is poor due to curvature or the like, the detection of the focus error signal is not disturbed.
본 실시예에서는, 복합프리즘(5)를 발산 상태의 광석의 광로중에 삽입하였지만, 접속상태의 광속의 광로중 예를 들면 대물렌즈(7)와 독출면(6)사이에 삽압하여도 좋다.In the present embodiment, the composite prism 5 is inserted into the optical path of the ore in the divergent state, but may be inserted between the objective lens 7 and the reading surface 6 in the optical path of the luminous flux in the connected state, for example.
본 발명은 다음과 같은 효과를 가지게 된다. 첫째, 프리즘의 면에 반투명 반사막 혹은 편광 반사막을 증착하는데 의하여 반사막의 반사면이 프리즘으로 높은면 정밀도를 유지할 수가 있으므로 OTF특성이 열화하지 않고 비임 스프리터로서의 기능을 다할 수 있고 따라서 정치의 부품점수를 증가시키지 않는다. 둘째, 또 한쪽의 프리즘의 면에 평행 평면층이 되는 막으로서 증착하였기 때문에 평행 평면판과 달라 연마, 세정의 필요가 거의 없어 비용저하를 기할 수 있다. 셋째, 부품점수가 증가하지 않으므로 부품 부착등의 작업이 삭감된다.The present invention has the following effects. First, by depositing a semi-transparent reflective film or a polarizing reflective film on the surface of the prism, the reflective surface of the reflective film can maintain high surface precision with the prism, so that the OTF characteristics can be maintained without deterioration, thus increasing the parts score of the stationary part. Don't let that happen. Second, since it was deposited as a film forming a parallel plane layer on the surface of one prism, unlike the parallel plane plate, there is almost no need for polishing and cleaning, thereby reducing the cost. Third, since the number of parts does not increase, work such as component attachment is reduced.
또 실시양상의 항목에 기재된 구성을 취하면 비점수차의 감도가 올라가므로 한쪽 프리즘의 면에 증착되는 비점수차를 위하여 평면층이되는 막의 두께를 얇게할 수 있어 증착비용의 저감을 기할 수가 있다.Moreover, when the configuration described in the aspect of the embodiment is taken, the sensitivity of the astigmatism increases, so that the thickness of the film serving as the planar layer can be reduced for the astigmatism deposited on the surface of one prism, thereby reducing the deposition cost.
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1991
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