JPH0312603A - 偏光回折素子並びにそれを含む光ピックアップ装置 - Google Patents
偏光回折素子並びにそれを含む光ピックアップ装置Info
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- JPH0312603A JPH0312603A JP1148100A JP14810089A JPH0312603A JP H0312603 A JPH0312603 A JP H0312603A JP 1148100 A JP1148100 A JP 1148100A JP 14810089 A JP14810089 A JP 14810089A JP H0312603 A JPH0312603 A JP H0312603A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光メモリ素子用の光ピックアップ装置等に使
用される偏光回折素子並びにこの偏光回折素子を備えた
光ピックアップ装置に関するものである。
用される偏光回折素子並びにこの偏光回折素子を備えた
光ピックアップ装置に関するものである。
光磁気ディスク等の光メモリ素子用の光ピックアップ装
置において偏光ビームスプリッタは重要な構成部品上な
っている。従来の光磁気ディスク用の光ピックアップ装
置の一例を第３図に示す。
置において偏光ビームスプリッタは重要な構成部品上な
っている。従来の光磁気ディスク用の光ピックアップ装
置の一例を第３図に示す。
半導体レーザ１から出射されたレーザ光はコリメートレ
ンズ２により平行光に変換された後、複合ビームスプリ
ッタ３を透過し、ミラー４及び対物レンズ５を介して光
磁気ディスク６上に集光される。
ンズ２により平行光に変換された後、複合ビームスプリ
ッタ３を透過し、ミラー４及び対物レンズ５を介して光
磁気ディスク６上に集光される。
光磁気ディスク６上で記録情報に応じた変調を受けた反
射光は対物レンズ５及びミラー４を介して複合ビームス
プリッタ３に導かれ、複合ビームスプリッタ３の面３ａ
で直角に反射される。更に面３ｂで一部が反射されてス
ポットレンズ７及びシリンドリカルレンズ８を通過し、
４分割の光検出器１０に入射し、サーボ信号、つまり、
トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号が生
成される。
射光は対物レンズ５及びミラー４を介して複合ビームス
プリッタ３に導かれ、複合ビームスプリッタ３の面３ａ
で直角に反射される。更に面３ｂで一部が反射されてス
ポットレンズ７及びシリンドリカルレンズ８を通過し、
４分割の光検出器１０に入射し、サーボ信号、つまり、
トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号が生
成される。
一方、複合ビームスプリッタ３の面３ｂを透過した光は
、偏光ビームスプリッタ１１によって２つの偏光成分に
分離され、それぞれ光検出器１２・１３に入射し、これ
ら光検出器１２・１３の出力信号に基づいて光磁気ディ
スク６上に記録された信号が再生される。
、偏光ビームスプリッタ１１によって２つの偏光成分に
分離され、それぞれ光検出器１２・１３に入射し、これ
ら光検出器１２・１３の出力信号に基づいて光磁気ディ
スク６上に記録された信号が再生される。
ところで、光磁気ディスク６においては、−ａにカー効
果を利用して記録信号の検出が行われる。
果を利用して記録信号の検出が行われる。
今、第４図において、光磁気ディスク６に照射されるレ
ーザ光が■で示すように、Ｐ偏光成分のみを有する直線
偏光であるとする。その場合、光磁気ディスク６上での
磁化の向きが上向きである際には、■で示すように、反
射光の偏光面は＋θ。
ーザ光が■で示すように、Ｐ偏光成分のみを有する直線
偏光であるとする。その場合、光磁気ディスク６上での
磁化の向きが上向きである際には、■で示すように、反
射光の偏光面は＋θ。
たけ回転する。逆に、光磁気ディスク６上の磁化の向き
が下向きである際には、■で示すように、反射光の偏光
面は一θ、だけ回転する。従って、この偏光面の回転を
検出することにより、記録信号の再生が行える。
が下向きである際には、■で示すように、反射光の偏光
面は一θ、だけ回転する。従って、この偏光面の回転を
検出することにより、記録信号の再生が行える。
ところが、上記のθ、は一般に０．５〜１．５１と極め
て微小な角度であるため、高品質の再生信号を得るため
には、この角度を見掛は上大きくする工夫が必要である
。
て微小な角度であるため、高品質の再生信号を得るため
には、この角度を見掛は上大きくする工夫が必要である
。
そこで、第３図の光ピックアップ装置では、複合ビーム
スプリッタ３における面３ａ又は３ｂに偏光特性を持た
せることにより、見掛けのθ、を大き（している。
スプリッタ３における面３ａ又は３ｂに偏光特性を持た
せることにより、見掛けのθ、を大き（している。
例えば、面３ｂにおけるＰ偏光成分の透過率Ｔ。
を３０％、反射率Ｒ２を７０％、Ｓ偏光成分の透過率Ｔ
、を１００％、反射率Ｒ８を０％に設定してお（と、第
５図に示すように、面３ｂを透過したＰ偏光成分は３０
％に減少するが、Ｓ偏光成分は減少しないので、見掛は
上カー回転角θ８（０５〜１．５″）はθ’ｋ （１，
７〜５．０’）に増加する。
、を１００％、反射率Ｒ８を０％に設定してお（と、第
５図に示すように、面３ｂを透過したＰ偏光成分は３０
％に減少するが、Ｓ偏光成分は減少しないので、見掛は
上カー回転角θ８（０５〜１．５″）はθ’ｋ （１，
７〜５．０’）に増加する。
しかしながら、第３図に示すような光ピックアップ装置
は部品点数が多くなるため重量が増し、かつ、アクセス
時間が長くなる等の欠点があり、コスト高をも招来する
ものである。
は部品点数が多くなるため重量が増し、かつ、アクセス
時間が長くなる等の欠点があり、コスト高をも招来する
ものである。
そこで、近年、偏光特性を有する回折素子を使用して、
部品点数の削減を図ることが試みられている。
部品点数の削減を図ることが試みられている。
第６図にそのような偏光回折素子を有する光ピックアッ
プ装置を示す。但し、第３図の装置の共通の構成部材に
は同一の参照番号を付して示す。
プ装置を示す。但し、第３図の装置の共通の構成部材に
は同一の参照番号を付して示す。
第６図において、半導体レーザｌから出射されたレーザ
光はコリメートレンズ２、ビームスブリツタ１４、ミラ
ー４及び対物レンズ５を介して光磁気ディスク６に集光
される。光磁気ディスク６上で記録信号に応じた変調を
受けた反射光は対物レンズ５及びミラー４を介してビー
ムスプリッタ１４に導かれる。その後、反射光はビーム
スプリッタ１４で直角に反射され、λ／２板（１／２波
長板）１９により９０°偏光が回転された後、集光レン
ズ１５を介して偏光回折素子１６に入射する。
光はコリメートレンズ２、ビームスブリツタ１４、ミラ
ー４及び対物レンズ５を介して光磁気ディスク６に集光
される。光磁気ディスク６上で記録信号に応じた変調を
受けた反射光は対物レンズ５及びミラー４を介してビー
ムスプリッタ１４に導かれる。その後、反射光はビーム
スプリッタ１４で直角に反射され、λ／２板（１／２波
長板）１９により９０°偏光が回転された後、集光レン
ズ１５を介して偏光回折素子１６に入射する。
偏光回折素子１６は格子間隔が光の波長程度に設定され
ているため、偏光特性を有する。又、第７図に示すよう
に、偏光回折素子１６における格子が作成されている面
は、サーボ信号を生成するために、複数の領域に分割さ
れている。
ているため、偏光特性を有する。又、第７図に示すよう
に、偏光回折素子１６における格子が作成されている面
は、サーボ信号を生成するために、複数の領域に分割さ
れている。
偏光回折素子１６を透過した０次回折光は複屈折くさび
形光学素子１７により互いに直交する２つの偏光成分に
分離され、２分割の光検出器１８に入射することにより
、光磁気ディスク６上の記録信号が検出される。
形光学素子１７により互いに直交する２つの偏光成分に
分離され、２分割の光検出器１８に入射することにより
、光磁気ディスク６上の記録信号が検出される。
一方１．偏光回折素子工６で回折された１次回折光は、
多分割の光検出器２０に入射し、分割された各光検出部
の出力信号同士の演算によりトラッキングエラー信号及
びフォーカスエラー信号が得られる。
多分割の光検出器２０に入射し、分割された各光検出部
の出力信号同士の演算によりトラッキングエラー信号及
びフォーカスエラー信号が得られる。
なお、第６図の光ピックアップ装置において、例えば、
Ｓ偏光成分の０次回折効率を３０％、１次回折効率を７
０％、Ｐ偏光成分の０次回折効率を１００％、１次回折
効率を０％と設定すると、前述と同様に、見掛けのカー
回転角θ、を増加させることができる。
Ｓ偏光成分の０次回折効率を３０％、１次回折効率を７
０％、Ｐ偏光成分の０次回折効率を１００％、１次回折
効率を０％と設定すると、前述と同様に、見掛けのカー
回転角θ、を増加させることができる。
そして、この構成では、偏光回折素子１６が第３図の装
置における複合ビームスプリッタ３のカー回転角増加機
能と、スポットレンズ７及びシリンドリカルレンズ８の
サーボ信号生成機能とを兼備しているので、部品点数の
削減が実現される。
置における複合ビームスプリッタ３のカー回転角増加機
能と、スポットレンズ７及びシリンドリカルレンズ８の
サーボ信号生成機能とを兼備しているので、部品点数の
削減が実現される。
しかしながら、光の波長程度の格子間隔を有する第６図
の偏光回折素子１６では、０次又は１次回折光において
、Ｐ偏光とＳ偏光の各偏光成分間に、偏光回折素子１６
の格子での偏光特性に起因する位相差が生じるため、偏
光回折素子１６を透過した後に偏光が惰円偏光となり、
再生信号の品質が劣化するという問題が生じる。
の偏光回折素子１６では、０次又は１次回折光において
、Ｐ偏光とＳ偏光の各偏光成分間に、偏光回折素子１６
の格子での偏光特性に起因する位相差が生じるため、偏
光回折素子１６を透過した後に偏光が惰円偏光となり、
再生信号の品質が劣化するという問題が生じる。
上記の位相差は偏光回折素子１６が偏光特性を有するこ
とに起因するものであるから、偏光回折素子１６の設計
の最適化等では位相差を補償することが不可能である。
とに起因するものであるから、偏光回折素子１６の設計
の最適化等では位相差を補償することが不可能である。
なお、例えば、偏光回折素子１６と複屈折くさび形光学
素子１７との間に図示しない位相補償板を挿入すれば位
相差の補償が可能であるが、その場合は、部品点数が増
加するという不具合が生じる。
素子１７との間に図示しない位相補償板を挿入すれば位
相差の補償が可能であるが、その場合は、部品点数が増
加するという不具合が生じる。
゛本発明に係る偏光回折素子は、上記の課題を解決する
ために、平板状の基板に回折格子部を設けてなる偏光回
折素子において、上記基板は光学的異方性を有する材料
によ゛り形成され、かつ、上記回折格子部により生じる
回折光のＰ偏光成分とＳ偏光成分との位相差と、回折光
が基板中を伝播することにより生じるＰ偏光成分とＳ偏
光成分との位相差とが互いに相殺し合うように基板の厚
みが設定されていることを特徴とするものである。
ために、平板状の基板に回折格子部を設けてなる偏光回
折素子において、上記基板は光学的異方性を有する材料
によ゛り形成され、かつ、上記回折格子部により生じる
回折光のＰ偏光成分とＳ偏光成分との位相差と、回折光
が基板中を伝播することにより生じるＰ偏光成分とＳ偏
光成分との位相差とが互いに相殺し合うように基板の厚
みが設定されていることを特徴とするものである。
なお、上記回折格子部の間隔は回折光の波長とほぼ等し
くなるように設定するのが好ましい。
くなるように設定するのが好ましい。
具体的には、例えば、上記回折格子部の間隔は回折光の
波長の０．５〜２倍の範囲に設定することができる。
波長の０．５〜２倍の範囲に設定することができる。
又、上記基板は一軸性結晶を成す材料により形成するこ
とが好適である。
とが好適である。
その場合、一軸性結晶を成す材料としては、例えば、石
英を使用することができる。
英を使用することができる。
又、その場合、上記回折格子部は光学軸に平行に形成す
るのが好ましい。
るのが好ましい。
上記回折格子部は基板に設けた溝からなる回折格子とし
て形成することができる。
て形成することができる。
又、上記回折格子部は基板の残余の部位と屈折率を相違
させることにより形成した屈折率分布型回折格子として
も良い。
させることにより形成した屈折率分布型回折格子として
も良い。
本発明は又、光源と、光源からの光束を光磁気記録媒体
上に案内するとともに、上記光磁気記録媒体からの反射
光を光検出器に導（光学系と、カ−回転角に基づいて光
磁気記録媒体上の記録信号の検出を行う上記光検出器と
を備えた光ピックアップ装置において、上記光磁気記録
媒体から光検出器に至る反射光の光路中に上記本発明に
係る偏光回折素子が配置されていることを特徴としてい
る。
上に案内するとともに、上記光磁気記録媒体からの反射
光を光検出器に導（光学系と、カ−回転角に基づいて光
磁気記録媒体上の記録信号の検出を行う上記光検出器と
を備えた光ピックアップ装置において、上記光磁気記録
媒体から光検出器に至る反射光の光路中に上記本発明に
係る偏光回折素子が配置されていることを特徴としてい
る。
上記した偏光回折素子においては、基板の材料として光
学異方性を有するものを使用しているので、０次又は１
次回折光が基板中を伝播する際に、それぞれＰ偏光成分
とＳ偏光成分との間で位相差が生じることになる。この
位相差は、基板中での伝播距離に応じて変化するので、
偏光回折素子において、例えば、０次回折光におけるＰ
偏光とＳ偏光の各偏光成分間の位相差をなくする必要が
ある場合、基板の光学異方性により０次回折光の各偏光
成分間に生じる位相差と、回折格子部の偏光特性に起因
してＯ次回指光の各偏光成分間に生じる位相差とが互い
に相殺し合うように基板の厚みを設定することにより、
回折格子部で０次回折光に生じるＰ偏光とＳ偏光の各偏
光成分間の位相差を補償することができる。
学異方性を有するものを使用しているので、０次又は１
次回折光が基板中を伝播する際に、それぞれＰ偏光成分
とＳ偏光成分との間で位相差が生じることになる。この
位相差は、基板中での伝播距離に応じて変化するので、
偏光回折素子において、例えば、０次回折光におけるＰ
偏光とＳ偏光の各偏光成分間の位相差をなくする必要が
ある場合、基板の光学異方性により０次回折光の各偏光
成分間に生じる位相差と、回折格子部の偏光特性に起因
してＯ次回指光の各偏光成分間に生じる位相差とが互い
に相殺し合うように基板の厚みを設定することにより、
回折格子部で０次回折光に生じるＰ偏光とＳ偏光の各偏
光成分間の位相差を補償することができる。
一方、１次回折光におけるＰ偏光とＳ偏光の各偏光成分
間の位相差をなくする必要がある場合は、同様に、基板
の光学異方性により１次回折光の各偏光成分間に生じる
位相差と、回折格子部の偏光特性に起因して１次回折光
の各偏光成分間に生じる位相差とが互いに相殺し合うよ
うに基板の厚みを設定すれば良い。
間の位相差をなくする必要がある場合は、同様に、基板
の光学異方性により１次回折光の各偏光成分間に生じる
位相差と、回折格子部の偏光特性に起因して１次回折光
の各偏光成分間に生じる位相差とが互いに相殺し合うよ
うに基板の厚みを設定すれば良い。
なお、偏光回折素子に偏光特性を付与するためには、回
折格子部の間隔を回折光の波長とほぼ等しくなるように
設定すれば良い。
折格子部の間隔を回折光の波長とほぼ等しくなるように
設定すれば良い。
又、上記基板を一軸性結晶を成す材料により形成し、か
つ、回折格子部を光学軸と平行に設ければ、偏光回折素
子に入射した光が屈折又は回折しても光学軸に対する偏
光方向が変化しないので、偏光回折素子の設計が容易に
なるとともに、最も大きな偏光異方性を得ることができ
る。それにより、回折格子部で生じたＰ偏光とＳ偏光の
偏光成分間の位相差を補償するのに必要な基板の厚みを
小さくすることができる。
つ、回折格子部を光学軸と平行に設ければ、偏光回折素
子に入射した光が屈折又は回折しても光学軸に対する偏
光方向が変化しないので、偏光回折素子の設計が容易に
なるとともに、最も大きな偏光異方性を得ることができ
る。それにより、回折格子部で生じたＰ偏光とＳ偏光の
偏光成分間の位相差を補償するのに必要な基板の厚みを
小さくすることができる。
又、本発明に係る光磁気記録媒体用の光ピックアップ装
置においては、上記した本発明に係る偏光回折素子を使
用しているので、カー回転角に基づいて記録信号を検出
する際に、例えば、偏光回折素子の０次回折光に基づい
てカー回転角の検出を行うのであれば、０次回折光にお
けるＰ偏光とＳ偏光の各偏光成分に位相差が生じないよ
うに偏光回折素子の基板の厚みを決定すれば良い。それ
により、偏光回折素子を透過したＯ次回指光は直線偏光
となるので、記録信号の検出を正確に行えるようになる
。
置においては、上記した本発明に係る偏光回折素子を使
用しているので、カー回転角に基づいて記録信号を検出
する際に、例えば、偏光回折素子の０次回折光に基づい
てカー回転角の検出を行うのであれば、０次回折光にお
けるＰ偏光とＳ偏光の各偏光成分に位相差が生じないよ
うに偏光回折素子の基板の厚みを決定すれば良い。それ
により、偏光回折素子を透過したＯ次回指光は直線偏光
となるので、記録信号の検出を正確に行えるようになる
。
なお、偏光回折素子の１次回折光に基づいてカー回転角
の検出を行う場合は、１次回折光におけるＰ偏光とＳ偏
光の各偏光成分に位相差が生じないように偏光回折素子
の基板の厚みを決定すれば良い。
の検出を行う場合は、１次回折光におけるＰ偏光とＳ偏
光の各偏光成分に位相差が生じないように偏光回折素子
の基板の厚みを決定すれば良い。
本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。
れば、以下の通りである。
本実施例に係る光ピックアップ装置は、第６図の従来例
における偏光回折素子１６に代えて、第１図に示す偏光
回折素子２１を使用している以外は、基本的に第６図の
従来例と同様に構成されている。従って、ここでは、光
ピックアップ装置自体に関する詳細な説明は省略する。
における偏光回折素子１６に代えて、第１図に示す偏光
回折素子２１を使用している以外は、基本的に第６図の
従来例と同様に構成されている。従って、ここでは、光
ピックアップ装置自体に関する詳細な説明は省略する。
本実施例の偏光回折素子２１を示す第１図は、第６図と
は図面の向きが正確に対応していないが、集光レンズ１
５からの光が矢印Ａ方向に沿って偏光回折素子２１に導
かれ、その後、偏光回折素子２１の０次回指光Ｂが複屈
折くさび形光字素子１７を介して光検出器１８に導かれ
て、ここで光磁気記録媒体としての光磁気ディスク６上
の記録信号が検出されるようになっている。一方、偏光
回折素子２Ｉの１次回折光Ｃは光検出器２０に導かれ、
ここでトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信
号が得られるようになっている。
は図面の向きが正確に対応していないが、集光レンズ１
５からの光が矢印Ａ方向に沿って偏光回折素子２１に導
かれ、その後、偏光回折素子２１の０次回指光Ｂが複屈
折くさび形光字素子１７を介して光検出器１８に導かれ
て、ここで光磁気記録媒体としての光磁気ディスク６上
の記録信号が検出されるようになっている。一方、偏光
回折素子２Ｉの１次回折光Ｃは光検出器２０に導かれ、
ここでトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信
号が得られるようになっている。
偏光回折素子２１における基板２２は、一軸性結晶を成
す材料、例えば、石英により形成されている。第２図に
も示すように、基板２２における光磁気ディスク６側の
表面には、回折格子部として、所定の深さｔ及び幅を有
する断面矩形状の溝からなる回折格子２３・２３・・・
が形成されている。
す材料、例えば、石英により形成されている。第２図に
も示すように、基板２２における光磁気ディスク６側の
表面には、回折格子部として、所定の深さｔ及び幅を有
する断面矩形状の溝からなる回折格子２３・２３・・・
が形成されている。
回折格子２３・２３・・・は、それらの格子線が、紙面
と直交する方向に延びる基板２２の光学軸りと平行とな
る向きに形成されている。このように、基！ｆＩｉ２２
として一軸性結晶を成す材料を使用し、その光学軸りと
平行に回折格子２３・２３・・・を形成すると、偏光回
折素子２１に入射した光が屈折又は回折しても光学軸り
に対する偏光方向が変化しないので、偏光回折素子２１
の設計が容易に、なるとともに、最も大きな偏光異方性
を得ることができるものである。
と直交する方向に延びる基板２２の光学軸りと平行とな
る向きに形成されている。このように、基！ｆＩｉ２２
として一軸性結晶を成す材料を使用し、その光学軸りと
平行に回折格子２３・２３・・・を形成すると、偏光回
折素子２１に入射した光が屈折又は回折しても光学軸り
に対する偏光方向が変化しないので、偏光回折素子２１
の設計が容易に、なるとともに、最も大きな偏光異方性
を得ることができるものである。
回折格子２３のピッチ、つまり、格子間隔ｄは、偏光特
性を付与するために、記録又は再生に使用するレーザ光
の波長と同程度、好ましくは、上記レーザ光の波長の０
．５〜２倍程度に設定される。例えば、レーザ光の波長
が０．８μｍの場合、格子間隔ｄを０．５μｍ、回折格
子２３・２３・・・を成す各溝の深さＬを０．６μｍと
すれば、Ｓ偏光成分の０次回折効率η。、は０．３．１
次回折効率η１．は０．７、Ｐ偏光成分のＯ次回折効率
η。デは１，０．１次回折効率η１．はＯとなる。それ
により、前記従来例と同様、Ｏ次回指光Ｂにおける見掛
けのカー回転角を増加させることができる。
性を付与するために、記録又は再生に使用するレーザ光
の波長と同程度、好ましくは、上記レーザ光の波長の０
．５〜２倍程度に設定される。例えば、レーザ光の波長
が０．８μｍの場合、格子間隔ｄを０．５μｍ、回折格
子２３・２３・・・を成す各溝の深さＬを０．６μｍと
すれば、Ｓ偏光成分の０次回折効率η。、は０．３．１
次回折効率η１．は０．７、Ｐ偏光成分のＯ次回折効率
η。デは１，０．１次回折効率η１．はＯとなる。それ
により、前記従来例と同様、Ｏ次回指光Ｂにおける見掛
けのカー回転角を増加させることができる。
ところで、上記の回折格子２３・２３・・・の偏光特性
により、０次及び１次回指光Ｂ−Ｃの各Ｐ偏光及びＳ偏
光の偏光成分間に位相差が生じる。本実施例では、Ｏ次
回指光Ｂにより光磁気ディスク６上の記録信号の再生を
行うので、０次回指光Ｂの各偏光成分の位相差は補償す
る必要がある。
により、０次及び１次回指光Ｂ−Ｃの各Ｐ偏光及びＳ偏
光の偏光成分間に位相差が生じる。本実施例では、Ｏ次
回指光Ｂにより光磁気ディスク６上の記録信号の再生を
行うので、０次回指光Ｂの各偏光成分の位相差は補償す
る必要がある。
そこで、偏光回折素子２１の基板２２の厚みＴは、回折
格子２３・２３・・・で生じる０次回指光ＢにおけるＰ
偏光及びＳ偏光の各偏光成分間の位相差と、０次回指光
Ｂが基板２２中を伝播することにより生じるＯ次回指光
ＢのＰ偏光及びＳ偏光の両偏光成分間の位相差とが互い
に相殺し合う値となるように設定されている。
格子２３・２３・・・で生じる０次回指光ＢにおけるＰ
偏光及びＳ偏光の各偏光成分間の位相差と、０次回指光
Ｂが基板２２中を伝播することにより生じるＯ次回指光
ＢのＰ偏光及びＳ偏光の両偏光成分間の位相差とが互い
に相殺し合う値となるように設定されている。
すなわち、基板２２は光学異方性を有するので、０次回
指光ＢのＰ偏光成分は常光となり、屈折率ｎ。を感じる
が、０次回指光ＢのＳ偏光成分は異常光となり、屈折率
ｎａ （≠ｎｏ）を感じる。
指光ＢのＰ偏光成分は常光となり、屈折率ｎ。を感じる
が、０次回指光ＢのＳ偏光成分は異常光となり、屈折率
ｎａ （≠ｎｏ）を感じる。
例えば、基板２２が石英であれば、ｎ６ ＝ １ 、
５２、ｎ、＝１．４８である。
５２、ｎ、＝１．４８である。
その場合、０次回指光Ｂが基板２２中をＬの長さだけ伝
播すると、基板２２の光学異方性に起因するＰ方向及び
Ｓ方向の偏光成分間の位相差Δψ。
播すると、基板２２の光学異方性に起因するＰ方向及び
Ｓ方向の偏光成分間の位相差Δψ。
（ｒａｄ）は、
λ
となる。従って、基板２２の厚みＴを調整し、上記のΔ
ψ、と、回折格子２３・２３・・・により生じるＰ偏光
とＳ偏光の各偏光成分間の位相差Δψ。
ψ、と、回折格子２３・２３・・・により生じるＰ偏光
とＳ偏光の各偏光成分間の位相差Δψ。
の和が０となり、互いに相殺し合うようにすれば良い。
それにより、偏光回折素子２１を透過した０次回指光Ｂ
のＰ偏光及びＳ偏光の各偏光成分には位相差が生じない
ので、０次回指光Ｂが直線偏光となり、カー回転角に基
づく記録信号の検出が高精度に行え、高品位の記録信号
が得られる。
のＰ偏光及びＳ偏光の各偏光成分には位相差が生じない
ので、０次回指光Ｂが直線偏光となり、カー回転角に基
づく記録信号の検出が高精度に行え、高品位の記録信号
が得られる。
なお、上記の実施例では、基板２２の光磁気ディスク側
の表面に、断面矩形状の溝からなる回折格子２３を形成
したが、回折格子部は、例えば、基板にＮａ” 、Ｋ”
、Ａｇ”等の不純物を注入することにより、基板の残
余の部分とは屈折率を相違させた屈折率分布型回折格子
としても良い。その場合も、屈折率分布型回折格子は格
子線を光学軸りと平行とし、かつ、格子間隔をレーザ光
の波長とほぼ等しく設定するのが好ましい。
の表面に、断面矩形状の溝からなる回折格子２３を形成
したが、回折格子部は、例えば、基板にＮａ” 、Ｋ”
、Ａｇ”等の不純物を注入することにより、基板の残
余の部分とは屈折率を相違させた屈折率分布型回折格子
としても良い。その場合も、屈折率分布型回折格子は格
子線を光学軸りと平行とし、かつ、格子間隔をレーザ光
の波長とほぼ等しく設定するのが好ましい。
本発明に係る偏光回折素子は、以上のように、平板状の
基板に回折格子部を設けてなる偏光回折素子において、
上記基板は光学異方性を有する材料により形成され、か
つ、上記回折格子部により生じる回折光のＰ偏光成分と
Ｓ偏光成分との位相差と、回折光が基板中を伝播するこ
とにより生じるＰ偏光成分とＳ偏光成分との位相差とが
互いに相殺し合うように基板の厚みが設定されている構
成である。
基板に回折格子部を設けてなる偏光回折素子において、
上記基板は光学異方性を有する材料により形成され、か
つ、上記回折格子部により生じる回折光のＰ偏光成分と
Ｓ偏光成分との位相差と、回折光が基板中を伝播するこ
とにより生じるＰ偏光成分とＳ偏光成分との位相差とが
互いに相殺し合うように基板の厚みが設定されている構
成である。
これにより、基板の材料として光学′異方性を有するも
のを使用しているので、０次又は１次回折光が基板中を
伝播する際に、それぞれＰ偏光成分とＳ偏光成分との間
で位相差が生じることになる、この位相差は、基板中で
の伝播距離に応じて変化するので、偏光回折素子におい
て、例えば、０次回折光におけるＰ偏光とＳ偏光の各偏
光成分間の位相差をなくする必要がある場合、基板の光
学異方性により０次回折光の各偏光成分間に生じる位相
差と、回折格子部の偏光特性に起因し゛てＯ次回指光の
各偏光成分間に生じる位相差とが互いに相殺し合うよう
に基板の厚みを設定することにより、回折格子部で０次
回折光に生じるＰ偏光とＳ偏光の各偏光成分間の位相差
を補償することができる。
のを使用しているので、０次又は１次回折光が基板中を
伝播する際に、それぞれＰ偏光成分とＳ偏光成分との間
で位相差が生じることになる、この位相差は、基板中で
の伝播距離に応じて変化するので、偏光回折素子におい
て、例えば、０次回折光におけるＰ偏光とＳ偏光の各偏
光成分間の位相差をなくする必要がある場合、基板の光
学異方性により０次回折光の各偏光成分間に生じる位相
差と、回折格子部の偏光特性に起因し゛てＯ次回指光の
各偏光成分間に生じる位相差とが互いに相殺し合うよう
に基板の厚みを設定することにより、回折格子部で０次
回折光に生じるＰ偏光とＳ偏光の各偏光成分間の位相差
を補償することができる。
一方、１次回折光におけるＰ偏光とＳ偏光の各偏光成分
間の位相差をなくする必要がある場合は、同様に、基板
の光学異方性により１次回折光の各偏光成分間に生じる
位相差と、回折格子部の偏光特性に起因して１次回折光
の各偏光成分間に生じる位相差とが互いに相殺し合うよ
うに基板の厚みを設定すれば良い。
間の位相差をなくする必要がある場合は、同様に、基板
の光学異方性により１次回折光の各偏光成分間に生じる
位相差と、回折格子部の偏光特性に起因して１次回折光
の各偏光成分間に生じる位相差とが互いに相殺し合うよ
うに基板の厚みを設定すれば良い。
なお、偏光回折素子に偏光特性を付与するためには、回
折格子部の間隔を回折光の波長とほぼ等しくなるように
設定すれば良い。
折格子部の間隔を回折光の波長とほぼ等しくなるように
設定すれば良い。
又、上記基板を一軸性結晶を成す材料により形成し、か
つ、回折格子部を光学軸と平行に設ければ、偏光回折素
子に入射した光が屈折又は回折しても光学軸に対する偏
光方向が変化しないので、偏光回折素子の設計が容易に
なるとともに、最も大きな偏光異方性を得ることができ
る。それにより、回折格子部で生じたＰ偏光とＳ偏光の
偏光成分間の位相差を補償するのに必要な基板の厚みを
小さくすることができる。
つ、回折格子部を光学軸と平行に設ければ、偏光回折素
子に入射した光が屈折又は回折しても光学軸に対する偏
光方向が変化しないので、偏光回折素子の設計が容易に
なるとともに、最も大きな偏光異方性を得ることができ
る。それにより、回折格子部で生じたＰ偏光とＳ偏光の
偏光成分間の位相差を補償するのに必要な基板の厚みを
小さくすることができる。
又、本発明に係る光ピックアップ装置は、光源と、光源
からの光束を光磁気記録媒体上に案内するとともに、上
記光磁気記録媒体からの反射光を光検出器に導く光学系
と、カー回転角に基づいて光磁気記録媒体上の記録信号
の検出を行う上記光検出器とを備えた光ピックアップ装
置において、上記光磁気記録媒体から光検出器に至る反
射光の光路中に、上記本発明に係る偏光回折素子が配置
されている構成である。
からの光束を光磁気記録媒体上に案内するとともに、上
記光磁気記録媒体からの反射光を光検出器に導く光学系
と、カー回転角に基づいて光磁気記録媒体上の記録信号
の検出を行う上記光検出器とを備えた光ピックアップ装
置において、上記光磁気記録媒体から光検出器に至る反
射光の光路中に、上記本発明に係る偏光回折素子が配置
されている構成である。
これにより、カー回転角に基づいて記録信号を検出する
際に、例えば、偏光回折素子の０次回折光に基づいてカ
ー回転角の検出を行うのであれば、０次回折光における
Ｐ偏光とＳ偏光の各偏光成分に位相差が生じないように
偏光回折素子の基板の厚みを決定すれば良い。その結果
、偏光回折素子を透過したＯ次回指光は直線偏光となる
ので、記録信号の検出を正確に行えるようになる。
際に、例えば、偏光回折素子の０次回折光に基づいてカ
ー回転角の検出を行うのであれば、０次回折光における
Ｐ偏光とＳ偏光の各偏光成分に位相差が生じないように
偏光回折素子の基板の厚みを決定すれば良い。その結果
、偏光回折素子を透過したＯ次回指光は直線偏光となる
ので、記録信号の検出を正確に行えるようになる。
なお、偏光回折素子の１次回折光に基づいてカー回転角
の検出を行う場合は、１次回折光におけるＰ方向とＳ方
向の各偏光成分に位相差が生じないように偏光回折素子
の基板の厚みを決定すれば良い。
の検出を行う場合は、１次回折光におけるＰ方向とＳ方
向の各偏光成分に位相差が生じないように偏光回折素子
の基板の厚みを決定すれば良い。
第３図乃至第７図は従来例を示すものである。
第３図は光ピックアップ装置の一例を示す説明図である
。
。
第４図及び第５図はそれぞれカー回転角に基づく記録信
号の検出原理を示す説明図である。
号の検出原理を示す説明図である。
第６図は他の光ピックアップ装置を示す説明図である。
第７図は偏光回折素子の格子パターンを示す概略平面図
である。
である。
２１は偏光回折素子、２２は基板、２３は回折格子（回
折格子部）である。
折格子部）である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、平板状の基板に回折格子部を設けてなる偏光回折素
子において、 上記基板は光学異方性を有する材料により形成され、か
つ、上記回折格子部により生じる回折光のＰ偏光成分と
Ｓ偏光成分との位相差と、回折光が基板中を伝播するこ
とにより生じるＰ偏光成分とＳ偏光成分との位相差とが
互いに相殺し合うように基板の厚みが設定されているこ
とを特徴とする偏光回折素子。 ２、上記回折格子部の間隔が回折光の波長とほぼ等しく
なるように設定されている請求項第１項に記載の偏光回
折素子。 ３、上記回折格子部の間隔が回折光の波長の０．５〜２
倍の範囲に設定されていることを特徴とする請求項第２
項に記載の偏光回折素子。 ４、上記基板は一軸性結晶を成す材料により形成されて
いることを特徴とする請求項第１項乃至第３項のいずれ
か一に記載の偏光回折素子。 ５、一軸性結晶を成す材料として石英が使用されている
ことを特徴とする請求項第４項に記載の偏光回折素子。 ６、上記回折格子部は光学軸に平行に形成されているこ
とを特徴とする請求項第４項又は第５項のいずれか一に
記載の偏光回折素子。 ７、上記回折格子部が基板に設けられた溝からなる回折
格子であることを特徴とする請求項第１項乃至第３項の
いずれか一に記載の偏光回折素子。 ８、上記回折格子部が基板の残余の部位と屈折率を相違
させることにより形成された屈折率分布型回折格子であ
ることを特徴とする請求項第１項乃至第３項のいずれか
一に記載の偏光回折素子。 ９、光源と、光源からの光束を光磁気記録媒体上に案内
するとともに、上記光磁気記録媒体からの反射光を光検
出器に導く光学系と、カー回転角に基づいて光磁気記録
媒体上の記録信号の検出を行う上記光検出器とを備えた
光ピックアップ装置において、 上記光磁気記録媒体から光検出器に至る反射光の光路中
に請求項第１項乃至第３項のいずれか一に記載の偏光回
折素子が配置されていることを特徴とする光ピックアッ
プ装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1148100A JPH0823605B2 (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 偏光回折素子並びにそれを含む光ピックアップ装置 |
| US07/500,292 US5085496A (en) | 1989-03-31 | 1990-03-28 | Optical element and optical pickup device comprising it |
| EP97111248A EP0803868B1 (en) | 1989-03-31 | 1990-03-30 | Optical element and optical pickup device comprising the same |
| KR1019900004358A KR0144569B1 (ko) | 1989-03-31 | 1990-03-30 | 광학소자 및 그것을 포함하는 광픽업장치 |
| DE69033972T DE69033972T2 (de) | 1989-03-31 | 1990-03-30 | Optisches Bauteil und damit versehenes optisches Wiedergabegerät. |
| CA002013538A CA2013538C (en) | 1989-03-31 | 1990-03-30 | Optical element and optical pickup device comprising it |
| EP90303482A EP0390610B1 (en) | 1989-03-31 | 1990-03-30 | Optical element and optical pickup device comprising the same |
| DE69032301T DE69032301T2 (de) | 1989-03-31 | 1990-03-30 | Optisches Element und dieses enthaltende optische Abtasteinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1148100A JPH0823605B2 (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 偏光回折素子並びにそれを含む光ピックアップ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0312603A true JPH0312603A (ja) | 1991-01-21 |
| JPH0823605B2 JPH0823605B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=15445246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1148100A Expired - Fee Related JPH0823605B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-06-09 | 偏光回折素子並びにそれを含む光ピックアップ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823605B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100395513C (zh) * | 2002-01-30 | 2008-06-18 | 富士施乐株式会社 | 光学式编码器和编码器用标尺 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0212105A (ja) * | 1988-06-29 | 1990-01-17 | Nec Corp | 複屈折回折格子型偏光子 |
-
1989
- 1989-06-09 JP JP1148100A patent/JPH0823605B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0212105A (ja) * | 1988-06-29 | 1990-01-17 | Nec Corp | 複屈折回折格子型偏光子 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100395513C (zh) * | 2002-01-30 | 2008-06-18 | 富士施乐株式会社 | 光学式编码器和编码器用标尺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0823605B2 (ja) | 1996-03-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |