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JPS58120216A - 光束合成装置 - Google Patents

光束合成装置

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Publication number
JPS58120216A
JPS58120216A JP57002495A JP249582A JPS58120216A JP S58120216 A JPS58120216 A JP S58120216A JP 57002495 A JP57002495 A JP 57002495A JP 249582 A JP249582 A JP 249582A JP S58120216 A JPS58120216 A JP S58120216A
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JP
Japan
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face
luminous flux
light
lens
luminous fluxes
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JP57002495A
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JPH068934B2 (ja
Inventor
Kiichi Kato
喜一 加藤
Masaharu Sakamoto
坂本　正治
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/454,869 priority patent/US4545651A/en
Priority to DE3300581A priority patent/DE3300581C2/de
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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】 本発明紘ディスク上に画像情報等管光学的に記録し、こ
れを再生する光学的情報記録再生装置に用いられる光束
合成装置に関する。
一般にこの種の光束合成装置として紘第１図に示す如く
、グイクロイックミラーを用いている。第１図は光学的
情報記録再生装置の光学系を示す図で、図中１および２
は第１．第２０レーデ光源、Ｊおよび４は＝リレーレン
ズ、Ｊａおよび５ｂはダイクロイ、りミラー、Ｃａおよ
び＃ｂはリレーレンズ、１はビームスグリ、−タ、１は
対物レンズ、９はディスク、１０および１１はディ３ク
タである。第１図から明らかな如く、レーデ光源１から
の波長λ１なる光束はダイクロイ、クミラー５ａを透過
し、レーデ光源２からの波長λ２なる光束はグイクロイ
ックミラー５ａにて反射され、１つの対物レンズ８に合
成された光束として導かれ、ディスク９上の所定箇所に
集中照射されるものとなっている。
上記のメイクロイ、クミラ鷲による光束合成手段には次
のような問題がある。すなわちこの光束の波長スｌとλ
２とはグイクロイックミラーの特性上、少なくとも１０
０　ａｍｍＩＩ異なっていることが要求される。ガスレ
ーデにおいては、たとえばムｒレーデとＨ・−Ｎ・レー
デのように上記値を十分満足させ得るが、最近多用され
るＧａＡｔＡｓ　半導体レーデにおいて社、安定に得ら
れる波長域の両端の光を用いなければならない不都合が
ある。また波長の異なる光を用いることから、対物レン
ズ８やリレーレンズ６ｍ、６ｂ等の色収差に対しての対
策を講じる必要がある。
そのため光学系が複雑化し、かつ重量増大を招くことに
なる。
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり
、その目的は波長が略同−の複数の光束を殆んど損失な
しに、極く僅かな角度差をもって合成することのできる
構成簡単な光束合成装瞳を提供することにある。
以下第２図〜第１１図の図面を参照して本発明の原理お
よび実施例について説明する。
ｗ、２図に示すように屈折率ｎ１の媒質Ｎ１と屈折率ｎ
２の媒質Ｎ２との境界における反射率は入射角１１、屈
折角蓋２とすれば、 Ｒ，＝ｔａｍ　（ｓ　１−ｔ　２　）／ｌｓｍ（ｔ　ｘ
＋ｔ　２　）Ｒ，＝自（ロー１２　）／ｇｈ＋（１１＋
１２　）なるフレネルの式で与えられる。
たとえば、ガラス等の第１の媒質Ｎ１がら空気等の第２
の媒質Ｎ２への入射光を考えると、第３図に示すように
ｉｃ＝ｍｒｃｓｉｎ（）以上の角度では全反射となる。
またＰ偏光については１Ｂ＝＝ａｒａｔａｎ　（−）で
反射率は零となり、ｉｃから１Ｂの間で反射率が急激に
変化する。一方、発明者らの研究によれば境界面に臨界
角附近の入射一層急激になる。第４図は屈折率ｎがｎ＝
１．５１のガラス上にＴｉＯ２−８１０□（ＴｉＯ２の
屈折率社ｎ＝２．２　ｅ　８１０２の屈折率はｎ＝１．
４５）なるａｍ体膜を形成した場合のＰ偏光反射率の変
化を示す図で、−νＡは上記誘電体膜を５層形成した場
合の特性、曲線Ｂは同じＭｔ−７層形成した場合の特性
である。なお、膜の構成を変えればＳ偏光についても同
様の結果が得られることも判明している。
第４図から明らかな様に臨界角１ＣからＡの場合は０．
５°、Ｂの場合は０．２°だけ小さい入射角において、
反射率はそれぞれ略零となる。
そこで、第５図に示す如く反射率ｎ＝１．５１のガラス
２１の端面に多層膜２２に形成し、平行光束ａをガラス
側から入射角１ｍ４１＠なる角度で入射させればこの光
束１は全反射する。一方空気側から平行光束すを入射角
ｓｂ　（ｔｂ＜９ｏ°）なる角度で入射させればこの光
束すは境界面を通過する。かくして三光束は合成される
。特Ｋｔｂ＝ａｒｃｓｉｉｚ！ニニ”ｌ　＊　　ｉ　ｏ
　＝　０．２°＊ｒ０５’とすれ１．５１ ば、光束すの反射率は殆んど零と表る。また、光束ａの
入射角１ａ　ｆ　ｉｍ：１ｅとすれば合成された三光束
はガラス中では０．２°あるいは０．５°程度の角度差
を持つのみとなる。さらに合成された光束がガラス端面
がら空気中Ｋｆｉ［Ｋ出射するとすれば空気中での三光
束の角度差は０．３°および０．７５°となる。これら
の光束を焦点距離５■の対物レンズで集束すると、二つ
のビームス／。
トの間隔は約２５μｍ、６５μｍとなる。なお、先に上
げたｉｂの値は反射率が零となる点をとりたが誘電膜ｔ
−７層にした場合においては、０．１°程度まで、また
５ｆｉＫした場合においては０．２°程ｖＬまでは反射
率が５９１以下となる。したがってこの範囲にｉｂを定
めれば二つのビームス４ツト間隔を一層小さくできる。
さて、第５図におけ一１光束ａはそのビーム形状が原状
を維持することになるが、光束すは入射光に対し出射光
のビーム径が第６図に示すよけ拡大された光束となる。
１ｂ＝ｉｃ−０，５°とすればＱ／■＝５．４となシ、
出射光は入射面方向に引き延ばされた楕円光束となる。
そこで第７図のように端面に前記同様に多層膜３２ｔ−
形成した整形！リズム３１を空気層を介して合成！リズ
ム２１に対向設置すれば光束すについても出射光のビー
ム形状が入射光のビーム形状と同様のものとなる。
ところで、一般に半導体レーデの出射光）ｆターンは等
方でなく１；２〜１；４程度の楕円形である。そこで第
８図に示すように整形！リズム３１ｆ合成プリズム２１
に対し所定角度傾けて対向設置すれば０／Ｉ　Ｑ半導体
レーデの楕円度に応じて適当な比率に設定することがで
きる。
第９図は上述した原理に基いて構成した本発明の一実施
例の光学系を示す図である。なお、第９図中、第１図と
同一部分には同一符号を付しである。第９図に示す如く
、レーデ光源１から発射された光束はコリメートレンズ
３、ミラー５を経て合成グリズム２１の端面に平行光束
ａとして入射し、上記端面にて全反射される。
一方レーザ光源２から発射された光束はコリメートレン
ズ４、整形プリズム３１ｔ−経て合成プリズム２１の端
面に平行光束すとして空気側から入射し、屈折透過する
。かくして二光束ａ、ｂは合成されてリレーレンズ６ａ
、ビームスプリ、り７、リレーレンズ６ｂ、対物レンズ
８ｔ−介してディスク９上の二点に集束される。この場
合、ディスク上に集束される二つのスポットＳ１．Ｓ２
の間隔は前述したように数十μｍ程度である。そこで第
１θ図のように、Ｘ／、　）　Ｓ　１によってディスク
９上に書き込まれたデータすなわちピッＦＦｔ−数士μ
ｍだけ後方に位置するスポットＳ２によって読み出すよ
うＫすれば、書き込みデータの確認手段を備えた光学的
情報記録再生装置を構成できる。
なお本発明は上述した一実施例に限定されるものではな
い。たとえば前記実施例では二つの光束忙合成する場合
を例示したが、榎ｅ個の合成ゾリズムを使用することに
より、三つ以上の光束を合成するようにしてもよい。第
１１図はその一例を示す図で、二つの合成プリズム４ノ
と４２とを組合せ、先ず第１の合成プリズム４ノにて光
束ａとｂとを合成したのち、その合成光束と光束Ｃとを
第２の合成プリズム４２にて合成するようにした場合を
示している。なお、この場合も整形プリズムを適宜介在
させるようにしてもよいのは勿−である。このほか本発
明の普旨を変えない範囲で糧々変形実施可能である。
以上説明し几ように、本発明は端面に臨界角近傍の入射
角で入射する光について反射防止効果をもつように誘１
１Ｃ膜を形成した媒質すなわち合成プリズムの端面に対
し、第１の手段により媒質側から臨界角以上の入射角で
第１の光束を入射させると共に、第２の手段により空気
側から上記端面の反射率が十分低くなる入射角で第２の
李束を入射させるようにしたものである。したがって、
本発明によれば簡単な構成であシながら、はぼ同一波長
の複数の光束を対物レンズの色収差がでない範囲の僅か
な角度差管もって殆んど損失なしに合成することのでき
る光束合成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の光束合成手段を用いた光学的情報記録再
生装置の光学系を示す図、第２図〜第８図は本発明の原
理を示す図で、第２図は異なる屈折率の媒質の境界にお
ける光束の屈折状態を示す図、第３図および第４図は入
射角に対する反射率の変化特性図、第５図は端面に誘電
膜を形成し九媒質による光束合成手段を示す図、第６図
はビーム形状の変化を示す図、ｆＪＫ７図および第８図
は整形！リズムによるビーム形状の整形手段を示す図、
第９図は本発明の一実施例である光学的情報記録再生装
置の光学系を示す図、第１０図は同実施例のビームスポ
ットによる作用説明図−１第１１図は本発明の他の実施
例の要部構成を示す図である。 １および２・・・レーデ光源、３および４・・・コリメ
ートレンズ、５ｍ、５ｂ・・・ダイクロイ、りさラー、
５・・・ミラー、６ｂｍ６ｂ、６ｅ・・・リレーレンズ
、７・・・ビームス！す、夕、８・・・対物レンズ、９
・・・ディスク、１０　ａ　１１・・・ディレクタ、２
１．４１．４ｊ！・・・合成プリズム、２２　、３２・
・・誘電膜、３１・・・整形プリズム。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦矛１１Ｉ 矛２図 千３１１ 矛５図 オ６図 オフＢ 十８図 盲 才９５１ 才１０図 ０ ０ 十１１図 ２特許庁長官　　島田春樹　　殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願オ　２４９５号 ２、発明の名利− 光束合成装置 ３、補正をする名 事件との関係　特許出願人 （０３７）オリンノｅス光学工業株式会社１、代理人 ６、補正の対象 明細書全文 ’／’、ｉ、１ｉｉｌ　　パ刈ＩＵ容 明ａ書の浄書（内容に変更なし）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 端面に臨界角近傍の入射角で入射する光について反射防
    止効果をもつようＫｌ［管形成した媒質と、この媒質の
    端面に媒質側から臨界角以上の入射角で第１の光束を入
    射させる第１の手段と、上記媒質の端面に空気側から上
    記端面の反射率が十分低くなる入射角で第２の光束上入
    射させる第２の手段とを具備し九ことｔ４１黴とする光
    束合成装置。
JP57002495A 1982-01-11 1982-01-11 光束合成装置 Expired - Lifetime JPH068934B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57002495A JPH068934B2 (ja) 1982-01-11 1982-01-11 光束合成装置
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Applications Claiming Priority (1)

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JPS58120216A true JPS58120216A (ja) 1983-07-18
JPH068934B2 JPH068934B2 (ja) 1994-02-02

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