JPH0659125A - 偏光感度ビームスプリッター、このようなビームスプリッターの製造法及びこのようなビームスプリッターを有する磁気光学走査装置 - Google Patents
偏光感度ビームスプリッター、このようなビームスプリッターの製造法及びこのようなビームスプリッターを有する磁気光学走査装置Info
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- JPH0659125A JPH0659125A JP5149107A JP14910793A JPH0659125A JP H0659125 A JPH0659125 A JP H0659125A JP 5149107 A JP5149107 A JP 5149107A JP 14910793 A JP14910793 A JP 14910793A JP H0659125 A JPH0659125 A JP H0659125A
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- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型、軽量なスプリッターを提供する。
【構成】 複屈折材料製の少なくとも１つの透明なくさ
び形素子からなる偏光感度ビームスプリッターを、２つ
の基板の各々に配向層を形成し、その後基板をくさび形
空間を形成して配向層を向かい合わせて配置することに
より形成する。この空間を液晶モノマー組成物で充填
し、その次にこれを一軸性配向ポリマー材料のくさび形
素子を形成して硬化する。可能ならば基板を除去して
後、２又は３のこのようなくさび形素子は磁気光学レコ
ードシステムのピックアップ素子にて使用するためにウ
ォラストンプリズムに結合できる。
び形素子からなる偏光感度ビームスプリッターを、２つ
の基板の各々に配向層を形成し、その後基板をくさび形
空間を形成して配向層を向かい合わせて配置することに
より形成する。この空間を液晶モノマー組成物で充填
し、その次にこれを一軸性配向ポリマー材料のくさび形
素子を形成して硬化する。可能ならば基板を除去して
後、２又は３のこのようなくさび形素子は磁気光学レコ
ードシステムのピックアップ素子にて使用するためにウ
ォラストンプリズムに結合できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は少なくとも１つの複屈折
材料からなる透明くさび形素子からなる偏光感度ビーム
スプリッターに関し、且つこのようなビームスプリッタ
ーを含む磁気光学レコードキャリヤを走査するための装
置に関する。又、本発明は少なくとも１つの複屈折材料
の透明くさび形素子からなる偏光感度ビームスプリッタ
ーを製造する方法に関し、且つ磁気光学レコードキャリ
ヤを走査するための装置に関する。
材料からなる透明くさび形素子からなる偏光感度ビーム
スプリッターに関し、且つこのようなビームスプリッタ
ーを含む磁気光学レコードキャリヤを走査するための装
置に関する。又、本発明は少なくとも１つの複屈折材料
の透明くさび形素子からなる偏光感度ビームスプリッタ
ーを製造する方法に関し、且つ磁気光学レコードキャリ
ヤを走査するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この型の偏光感度ビームスプリッターは
磁気光学レコードシステムのピックアップ素子にて使用
するために米国特許第4,951,274 号明細書に開示されて
いる。このビームスプリッターでは２つの透明くさび形
素子を使用し、これは結晶石英から形成され、素子の光
軸が４５°〜135 °の間の角度で互いに拡がるように互
いに固定される。このようなビームスプリッター（ウォ
ラストンプリズム）は磁気光学レコードシステムのピッ
クアップ素子では多くの空間が比例して生ずる。更に、
石英素子を正確に加工し形成する必要がある。
磁気光学レコードシステムのピックアップ素子にて使用
するために米国特許第4,951,274 号明細書に開示されて
いる。このビームスプリッターでは２つの透明くさび形
素子を使用し、これは結晶石英から形成され、素子の光
軸が４５°〜135 °の間の角度で互いに拡がるように互
いに固定される。このようなビームスプリッター（ウォ
ラストンプリズム）は磁気光学レコードシステムのピッ
クアップ素子では多くの空間が比例して生ずる。更に、
石英素子を正確に加工し形成する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は偏光感度ビー
ムスプリッター、とりわけ小型且つ軽量なスプリッター
を提供することを目的とする。本発明は所望の方法で光
路に簡単に且つ正確に設置できるビームスプリッターを
提供することを目的とする。
ムスプリッター、とりわけ小型且つ軽量なスプリッター
を提供することを目的とする。本発明は所望の方法で光
路に簡単に且つ正確に設置できるビームスプリッターを
提供することを目的とする。
【０００４】透過の際偏光成分を互いに直角に分離し、
その後、偏光ビームが互いに拡がるビームスプリッター
を提供することが望ましい。又、本発明はこのような偏
光感度ビームスプリッターを製造する簡単な方法を提供
することを目的とする。
その後、偏光ビームが互いに拡がるビームスプリッター
を提供することが望ましい。又、本発明はこのような偏
光感度ビームスプリッターを製造する簡単な方法を提供
することを目的とする。
【０００５】これらの及び他の目的は前記のように偏光
感度ビームスプリッターにより達成され、本発明のビー
ムスプリッターは硬化液晶モノマー組成物から形成され
る一軸性配向ポリマー材料からなるくさび形素子を有す
ることを特徴とする。
感度ビームスプリッターにより達成され、本発明のビー
ムスプリッターは硬化液晶モノマー組成物から形成され
る一軸性配向ポリマー材料からなるくさび形素子を有す
ることを特徴とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の偏光感度ビーム
スプリッターの非常に好適な実施態様では、このビーム
スプリッターはポリマー材料の配向が互いに異なる方向
を有する２つ又は３つのくさび形素子を有する。
スプリッターの非常に好適な実施態様では、このビーム
スプリッターはポリマー材料の配向が互いに異なる方向
を有する２つ又は３つのくさび形素子を有する。
【０００７】本発明のビームスプリッターの特別な実施
態様は光ビームが入力及び出力するビームスプリッター
の表面上でポリマー材料にそれぞれ形成された反−反射
格子を有する。
態様は光ビームが入力及び出力するビームスプリッター
の表面上でポリマー材料にそれぞれ形成された反−反射
格子を有する。
【０００８】本発明の磁気光学レコードキャリヤを走査
する装置は一軸性配向ポリマー材料から形成されたくさ
び形素子からなるビームスプリッターを含む。このよう
なビームスプリッターは寸法が小さいので装置の光路を
非常にコンパクトにできる。
する装置は一軸性配向ポリマー材料から形成されたくさ
び形素子からなるビームスプリッターを含む。このよう
なビームスプリッターは寸法が小さいので装置の光路を
非常にコンパクトにできる。
【０００９】全厚さが小さいビームスプリッターを得る
ために、のこぎり歯構造の小さいくさび形素子を多数並
列することが可能である。又、この場合ポリマー材料の
配向が各々互いに異なる方向である２つのくさび形素子
の対を使用できる。
ために、のこぎり歯構造の小さいくさび形素子を多数並
列することが可能である。又、この場合ポリマー材料の
配向が各々互いに異なる方向である２つのくさび形素子
の対を使用できる。
【００１０】本発明では、偏光感度ビームスプリッター
の製造法を提供する目的は、２つの基板に配向層を形成
し、その後それらの基板をくさび形空間を形成して互い
に各々の配向層が向かい合うように配置し、その後その
空間を液晶モノマー組成物で充填しその次にこれをくさ
び形素子を形成して硬化する方法により達成される。
の製造法を提供する目的は、２つの基板に配向層を形成
し、その後それらの基板をくさび形空間を形成して互い
に各々の配向層が向かい合うように配置し、その後その
空間を液晶モノマー組成物で充填しその次にこれをくさ
び形素子を形成して硬化する方法により達成される。
【００１１】その次に、必要に応じて基板を除去でき
る。例えば片方又は両方の基板を除去しない場合は、基
板はビームスプリッターの外側を保護するので、好まし
くは0.1 〜１mmの厚さの基板が用いられる。
る。例えば片方又は両方の基板を除去しない場合は、基
板はビームスプリッターの外側を保護するので、好まし
くは0.1 〜１mmの厚さの基板が用いられる。
【００１２】米国特許第5,042,925 号明細書には硬化液
晶モノマー組成物からなる偏光層を有する偏光感度ビー
ムスプリッターが開示されているが、この偏光層はくさ
び形ではない。既知のビームスプリッターは比例して大
きく一部が透過し一部が反射する。光路に正確に設置し
配向することは既知のビームスプリッターを満足に操作
するためには重要である。
晶モノマー組成物からなる偏光層を有する偏光感度ビー
ムスプリッターが開示されているが、この偏光層はくさ
び形ではない。既知のビームスプリッターは比例して大
きく一部が透過し一部が反射する。光路に正確に設置し
配向することは既知のビームスプリッターを満足に操作
するためには重要である。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の偏光感度ビームスプリッター
で使用するためにくさび形素子を製造する多数の適当な
モノマーを示す。とりわけ適当なモノマーはアクリレー
ト化合物（Ｒ基は水素原子）、メタクリレート化合物
（Ｒ基はメチル基）、クロロアクリレート及びフルオロ
アクリレート化合物（Ｒ基は塩素原子又はフッ素原
子）、エポキシ化合物及びビニルエーテル化合物であ
る。Ｘ基の例を図２に示すが、ここでｐは１〜約１２の
値をとり得る。Ｍ基の例を図３に示す。光重合によりモ
ノマー組成物を硬化するために、その性質を利用できる
感光性開始剤を既知の方法でモノマーの性質に適用でき
る。芳香族カルボニル化合物はジ（メタ）アクリレート
化合物を硬化するために適当な感光性開始剤であり、又
ジフェニルヨードニウムヘキサフロオロアルセニドのよ
うなジアリールヨードニウム化合物はエポキシ及びビニ
ルエーテル化合物を硬化するのに使用できる。
で使用するためにくさび形素子を製造する多数の適当な
モノマーを示す。とりわけ適当なモノマーはアクリレー
ト化合物（Ｒ基は水素原子）、メタクリレート化合物
（Ｒ基はメチル基）、クロロアクリレート及びフルオロ
アクリレート化合物（Ｒ基は塩素原子又はフッ素原
子）、エポキシ化合物及びビニルエーテル化合物であ
る。Ｘ基の例を図２に示すが、ここでｐは１〜約１２の
値をとり得る。Ｍ基の例を図３に示す。光重合によりモ
ノマー組成物を硬化するために、その性質を利用できる
感光性開始剤を既知の方法でモノマーの性質に適用でき
る。芳香族カルボニル化合物はジ（メタ）アクリレート
化合物を硬化するために適当な感光性開始剤であり、又
ジフェニルヨードニウムヘキサフロオロアルセニドのよ
うなジアリールヨードニウム化合物はエポキシ及びビニ
ルエーテル化合物を硬化するのに使用できる。
【００１４】実施態様１ モノマー組成物を、図４に構造式を示す液晶ジアクリレ
ート化合物（例えば欧州特許第261712号明細書に開示さ
れた方法により製造される）を２重量％の感光性開始剤
２，２−ジメトキシ−２−フェニル−アセトフェノン
（チバ−ガイギ社製）と混合することにより製造した。
ート化合物（例えば欧州特許第261712号明細書に開示さ
れた方法により製造される）を２重量％の感光性開始剤
２，２−ジメトキシ−２−フェニル−アセトフェノン
（チバ−ガイギ社製）と混合することにより製造した。
【００１５】２つの長方形のガラスプレートをナイロン
の配向層で被覆して、各々ガラスプレートの一端に平行
になるように選択された一方向に、反−軟毛布（anti-f
luffcloth)でこする。その次にガラスプレート間にくさ
び形の空間を残してガラスプレートをこすり方向が平行
に、互いに向い合せて配置する。ガラスプレート間角、
即ちくさび角が４°になるように両側のうちの１方にガ
ラスプレート間にスペーサを配置した。ガラスプレート
間の空間を上記のモノマー組成物で充填し、その後固体
くさび形素子を化学線、実施例でＵＶ照射により形成
し、その後ガラスプレートを除去した。
の配向層で被覆して、各々ガラスプレートの一端に平行
になるように選択された一方向に、反−軟毛布（anti-f
luffcloth)でこする。その次にガラスプレート間にくさ
び形の空間を残してガラスプレートをこすり方向が平行
に、互いに向い合せて配置する。ガラスプレート間角、
即ちくさび角が４°になるように両側のうちの１方にガ
ラスプレート間にスペーサを配置した。ガラスプレート
間の空間を上記のモノマー組成物で充填し、その後固体
くさび形素子を化学線、実施例でＵＶ照射により形成
し、その後ガラスプレートを除去した。
【００１６】図５は結果物のくさび形素子１を示し、こ
こにおいて方向２の分子の配向を素子の光軸に垂直にな
るように且つくさびの狭い端に平行になるように選択す
る。入射非偏光ビーム３を互いに異なる偏光方向を有す
る異常光ビーム４と正常光ビーム５に分割する。２つの
出力ビーム間の角度値はくさび角とその複屈折値に比例
する。使用されたポリマー材料の複屈折が相対的に大き
いので、与えられた出力ビーム間角を実現するために相
対的に小さいくさび角をとれる。ポリマー材料より複屈
折がかなり小さい例えば結晶性石英のビームスプリッタ
ーでは、同じ出力ビーム間角度に対してはくさび角は約
１５倍である。くさび角はビームスプリッターの厚さに
対して決定的であるので、本発明のビームスプリッター
が石英ビームスプリッターよりかなり薄くできることは
明らかである。
こにおいて方向２の分子の配向を素子の光軸に垂直にな
るように且つくさびの狭い端に平行になるように選択す
る。入射非偏光ビーム３を互いに異なる偏光方向を有す
る異常光ビーム４と正常光ビーム５に分割する。２つの
出力ビーム間の角度値はくさび角とその複屈折値に比例
する。使用されたポリマー材料の複屈折が相対的に大き
いので、与えられた出力ビーム間角を実現するために相
対的に小さいくさび角をとれる。ポリマー材料より複屈
折がかなり小さい例えば結晶性石英のビームスプリッタ
ーでは、同じ出力ビーム間角度に対してはくさび角は約
１５倍である。くさび角はビームスプリッターの厚さに
対して決定的であるので、本発明のビームスプリッター
が石英ビームスプリッターよりかなり薄くできることは
明らかである。
【００１７】ナイロンの配向層の代わりに、他の既知の
配向層、例えばポリイミド又はポリエチレンからなるこ
すられた層、又はある角度にてスパッタされた酸化ケイ
素層、を使用できる。あるいは、必要に応じて、配向は
例えば１５ｋガウスの強さの磁場を用いることにより得
られる。
配向層、例えばポリイミド又はポリエチレンからなるこ
すられた層、又はある角度にてスパッタされた酸化ケイ
素層、を使用できる。あるいは、必要に応じて、配向は
例えば１５ｋガウスの強さの磁場を用いることにより得
られる。
【００１８】本発明の偏光感度ビームスプリッターを製
造するために使用できる適当な材料と別の方法が R.A.
M. Hikmet及びD.J. Broerにより「ポリマー」３２ (9),
pp.1627〜1632（1991）中の記事に開示されている。こ
の記事は動的機械的測定のために適当な自立フラット素
子の製造を開示している。
造するために使用できる適当な材料と別の方法が R.A.
M. Hikmet及びD.J. Broerにより「ポリマー」３２ (9),
pp.1627〜1632（1991）中の記事に開示されている。こ
の記事は動的機械的測定のために適当な自立フラット素
子の製造を開示している。
【００１９】実施態様２ 実施態様１に記載したように２つのくさび形素子を製造
したが、１つの素子のこする方向、つまり分子の配向方
向を、くさびの狭い端に４５°の角度にて延ばすように
選択した。
したが、１つの素子のこする方向、つまり分子の配向方
向を、くさびの狭い端に４５°の角度にて延ばすように
選択した。
【００２０】図６は２つのくさび形素子１１及び１２か
らなる偏光感度ビームスプリッターを示しており、ここ
において配向方向１３及び１４はビームスプリッターの
光軸に垂直であり、互いに４５°の角度にて延びる。
らなる偏光感度ビームスプリッターを示しており、ここ
において配向方向１３及び１４はビームスプリッターの
光軸に垂直であり、互いに４５°の角度にて延びる。
【００２１】原理的には、いわゆる改良ウォラストンプ
リズムであるこのようなダブルビームスプリッターは入
射未偏光ビーム１５を４つのサブビームにスプリット
し、このうちの２つｂo,o 及びｂe,e は一致し、他の２
つのサブビームｂe,o 及びｂo, e は反対の角度にて拡が
る。これらサブビームの第１及び第２指数は第１及び第
２くさび形素子に対する関連のあるサブビームが正常
（ｏ）又は異常（ｅ）であることをそれぞれ示す。簡易
化のために、サブビームｂo,o 及びｂe,e により形成さ
れる未偏光の直進ビームは１６で表わされ、偏光した互
いに垂直な偏光サブビームｂe,o 及びｂo,e は各々１７
及び１８で表わされる。このようなビームスプリッター
は、磁気光学レコードキャリヤのための走査装置におい
て非常に有利に使用できる。
リズムであるこのようなダブルビームスプリッターは入
射未偏光ビーム１５を４つのサブビームにスプリット
し、このうちの２つｂo,o 及びｂe,e は一致し、他の２
つのサブビームｂe,o 及びｂo, e は反対の角度にて拡が
る。これらサブビームの第１及び第２指数は第１及び第
２くさび形素子に対する関連のあるサブビームが正常
（ｏ）又は異常（ｅ）であることをそれぞれ示す。簡易
化のために、サブビームｂo,o 及びｂe,e により形成さ
れる未偏光の直進ビームは１６で表わされ、偏光した互
いに垂直な偏光サブビームｂe,o 及びｂo,e は各々１７
及び１８で表わされる。このようなビームスプリッター
は、磁気光学レコードキャリヤのための走査装置におい
て非常に有利に使用できる。
【００２２】直進ビーム１６と偏光ビーム１７及び１８
の光力の合計との比は配向方向１３及び１４の間の角に
依存する。０°の角度における比は無限であり、即ち直
進ビーム１６のみ存在する。４５°の角度における比は
１である。９０°の角度における比は０であり、即ち直
進ビーム１６がなく、ビームスプリッターは非改良ウォ
ラストンプリズムとして機能する。入射ビーム１５を偏
光する場合、３つのビームの光力の比は入射ビームの偏
光状態に依存する。例えば４５°又は９０°ではない角
度にて石英ビームスプリッターを製造すると、多量のカ
ッティングロスを生じるが、このようなポリマー材料か
らなるビームスプリッターの製造によると図６に示され
たビームスプリッターの製造と本質的に等しく、ここに
おいてこすり方向の１つを異なるように選択する。
の光力の合計との比は配向方向１３及び１４の間の角に
依存する。０°の角度における比は無限であり、即ち直
進ビーム１６のみ存在する。４５°の角度における比は
１である。９０°の角度における比は０であり、即ち直
進ビーム１６がなく、ビームスプリッターは非改良ウォ
ラストンプリズムとして機能する。入射ビーム１５を偏
光する場合、３つのビームの光力の比は入射ビームの偏
光状態に依存する。例えば４５°又は９０°ではない角
度にて石英ビームスプリッターを製造すると、多量のカ
ッティングロスを生じるが、このようなポリマー材料か
らなるビームスプリッターの製造によると図６に示され
たビームスプリッターの製造と本質的に等しく、ここに
おいてこすり方向の１つを異なるように選択する。
【００２３】実施態様３ 実施態様１に記載した２つのくさび形素子を製造した
が、１つの素子のこする方向、つまり分子の配向方向
を、くさびの狭い端に９０°の角度にて延ばすように選
択した。これらのくさび形素子を光学的に中性な接着剤
により固定した。
が、１つの素子のこする方向、つまり分子の配向方向
を、くさびの狭い端に９０°の角度にて延ばすように選
択した。これらのくさび形素子を光学的に中性な接着剤
により固定した。
【００２４】図７は２つのくさび形素子２１及び２２か
らなる偏光感度ビームスプリッターを示すが、ここにお
いて、配向方向２３及び２４は光軸に対して及び互いに
垂直である。必要に応じて、このビームスプリッター
（ウォラストンプリズム）に、ビームスプリッターの入
力面及びビームスプリッターの出力面、即ちビームがビ
ームスプリッターに入る面及びビームスプリッターを出
る面にレプリカされた所望の格子を有するガラスプレー
トを用いて反−反射格子層２５及び２６を形成できる。
格子は液晶モノマー組成物及び硬化によって得られた複
屈折ポリマーの分子に配向方向を与えるのに寄与する。
800 nmの波長に対しては、適当な格子は高さ0.2 μm 及
び周期0.48μm のリッジにより形成される。ビームスプ
リッターに非常に平滑な面を付与することを所望する場
合は、例えば薄いガラス層を形成することにより実現で
きる。
らなる偏光感度ビームスプリッターを示すが、ここにお
いて、配向方向２３及び２４は光軸に対して及び互いに
垂直である。必要に応じて、このビームスプリッター
（ウォラストンプリズム）に、ビームスプリッターの入
力面及びビームスプリッターの出力面、即ちビームがビ
ームスプリッターに入る面及びビームスプリッターを出
る面にレプリカされた所望の格子を有するガラスプレー
トを用いて反−反射格子層２５及び２６を形成できる。
格子は液晶モノマー組成物及び硬化によって得られた複
屈折ポリマーの分子に配向方向を与えるのに寄与する。
800 nmの波長に対しては、適当な格子は高さ0.2 μm 及
び周期0.48μm のリッジにより形成される。ビームスプ
リッターに非常に平滑な面を付与することを所望する場
合は、例えば薄いガラス層を形成することにより実現で
きる。
【００２５】実施態様４ 実施態様１に記載した３つのくさび形素子を製造でき、
ここにおいて第１素子２８及び第３素子１１のくさび角
は等しく、第２素子２７のくさび角は第１素子のくさび
角の２倍であり、次にこれら３つの素子を図８に示すよ
うに結合して１つのビームスプリッターにする。第１及
び第３素子のこすり方向２９及び１３は各々等しいが、
第２素子のこすり方向３０はこすり方向１３に９０°の
角度にて延びる。このシンメトリーな構造のために、こ
のようないわゆるダブルウォラストンのプリズムのみが
透過光ビーム４及び５の波頭の動揺（perturbation) を
小さくできる。こすり方向１３及び３０間の９０°の角
により入射即ち未偏光ビーム１５を２つの偏光ビーム４
及び５にスプリットアップできる。９０°の角の代わり
に０°〜９０°間の異なる角を採用することにより、図
６に示したウォラストンプリズムによるスプリットアッ
プに応じて、入射ビームは２つの偏光ビーム及び１つの
未偏光ビームにスプリットアップされる。石英により形
成されたダブルウォラストンは多くの応用に対して大き
くて不適当である。しかしながら、ポリマー材料のダブ
ルウォラストンは非常に小さいサイズでできる。
ここにおいて第１素子２８及び第３素子１１のくさび角
は等しく、第２素子２７のくさび角は第１素子のくさび
角の２倍であり、次にこれら３つの素子を図８に示すよ
うに結合して１つのビームスプリッターにする。第１及
び第３素子のこすり方向２９及び１３は各々等しいが、
第２素子のこすり方向３０はこすり方向１３に９０°の
角度にて延びる。このシンメトリーな構造のために、こ
のようないわゆるダブルウォラストンのプリズムのみが
透過光ビーム４及び５の波頭の動揺（perturbation) を
小さくできる。こすり方向１３及び３０間の９０°の角
により入射即ち未偏光ビーム１５を２つの偏光ビーム４
及び５にスプリットアップできる。９０°の角の代わり
に０°〜９０°間の異なる角を採用することにより、図
６に示したウォラストンプリズムによるスプリットアッ
プに応じて、入射ビームは２つの偏光ビーム及び１つの
未偏光ビームにスプリットアップされる。石英により形
成されたダブルウォラストンは多くの応用に対して大き
くて不適当である。しかしながら、ポリマー材料のダブ
ルウォラストンは非常に小さいサイズでできる。
【００２６】本発明の偏光感度ビームスプリッターは小
型で軽量である。明らかに、配向（光ビーム又は光軸に
対する角度）はあまり重大ではなく、光学的性質はくさ
び形素子の製造中にガラスプレート間の角度の選択によ
り規定されるので、光装置に供することは容易であり、
且つ特に光路中に配置することは容易である。
型で軽量である。明らかに、配向（光ビーム又は光軸に
対する角度）はあまり重大ではなく、光学的性質はくさ
び形素子の製造中にガラスプレート間の角度の選択によ
り規定されるので、光装置に供することは容易であり、
且つ特に光路中に配置することは容易である。
【００２７】図９は本発明の磁気光学レコードキャリヤ
を走査する装置の実施態様を示す。この装置は、走査ビ
ーム３２を供給する半導体レーザの形で光源３１を含ん
でなる。光源により発生した走査ビームをフォーカスす
るレンズシステムを走査ビームの光路に配置する。この
システムはコリメータレンズ３３及び対物レンズシステ
ム３４を含んでなり、走査ビームをフォーカスし、レコ
ードキャリヤの情報面３６上に走査スポット３５を形成
する。部分的偏光ビームスプリッター３７（ＰＰＢＳ）
を光路に配置する。このＰＰＢＳの構造及び機能は例え
ば欧州特許明細書第0078673 号に記載されている。又こ
の装置は好ましくはビーム３２をスプリットする格子、
例えばトラッキングサーボシステムのための３つのサブ
−ビーム及び所望ならば光路を曲げるミラー３９を有す
る。
を走査する装置の実施態様を示す。この装置は、走査ビ
ーム３２を供給する半導体レーザの形で光源３１を含ん
でなる。光源により発生した走査ビームをフォーカスす
るレンズシステムを走査ビームの光路に配置する。この
システムはコリメータレンズ３３及び対物レンズシステ
ム３４を含んでなり、走査ビームをフォーカスし、レコ
ードキャリヤの情報面３６上に走査スポット３５を形成
する。部分的偏光ビームスプリッター３７（ＰＰＢＳ）
を光路に配置する。このＰＰＢＳの構造及び機能は例え
ば欧州特許明細書第0078673 号に記載されている。又こ
の装置は好ましくはビーム３２をスプリットする格子、
例えばトラッキングサーボシステムのための３つのサブ
−ビーム及び所望ならば光路を曲げるミラー３９を有す
る。
【００２８】走査ビームをレコードキャリヤ中で反射
し、対物レンズシステム及び存在する場合はミラー３９
を介してＰＰＢＳに向かって通る。次にＰＰＢＳにより
通過された光は偏光感度ビームスプリッター４０により
スプリットされ前進ビーム及び２つの偏向した図６に示
された互いに垂直な偏光ビームになる。本発明によれ
ば、このビームスプリッターは複屈折材料からなる２つ
のくさび形素子からなり、これは例えば硬化液晶モノマ
ー組成物から形成される一軸配向ポリマーであり、ここ
において２つのくさび形素子の配向方向は異なる。次に
ビームスプリッターにより形成されたビームはレンズ４
１及び可能であれば円筒レンズ４２を介して通り、その
後検出システム４３に入射する。
し、対物レンズシステム及び存在する場合はミラー３９
を介してＰＰＢＳに向かって通る。次にＰＰＢＳにより
通過された光は偏光感度ビームスプリッター４０により
スプリットされ前進ビーム及び２つの偏向した図６に示
された互いに垂直な偏光ビームになる。本発明によれ
ば、このビームスプリッターは複屈折材料からなる２つ
のくさび形素子からなり、これは例えば硬化液晶モノマ
ー組成物から形成される一軸配向ポリマーであり、ここ
において２つのくさび形素子の配向方向は異なる。次に
ビームスプリッターにより形成されたビームはレンズ４
１及び可能であれば円筒レンズ４２を介して通り、その
後検出システム４３に入射する。
【００２９】ビームスプリッター４０はくさび角が小さ
くてすむので比較的薄い。５mmのビーム直径では、ビー
ムスプリッターの厚さは0.5 mmより薄くても出力ビーム
の分離を満足にさせるには充分である。このように薄い
ビームスプリッターはビームスプリッター３７に簡単に
固定でき、これにより光路中の成分数が減少する。又、
レプリカ技術によりビームスプリッター３７上に格子３
８を形成することによりもっと減少できる。
くてすむので比較的薄い。５mmのビーム直径では、ビー
ムスプリッターの厚さは0.5 mmより薄くても出力ビーム
の分離を満足にさせるには充分である。このように薄い
ビームスプリッターはビームスプリッター３７に簡単に
固定でき、これにより光路中の成分数が減少する。又、
レプリカ技術によりビームスプリッター３７上に格子３
８を形成することによりもっと減少できる。
【００３０】ビームスプリッター４０により形成された
直進ビームをサーボシグナルを発生するために使用で
き、これを用いて走査スポットをレコードキャリヤの正
確な位置に設定する。一方、互いに垂直に偏光された２
つの偏光ビームは情報面３６に記録された情報を表わす
情報シグナルを発生するのに用いられる。レコードキャ
リヤからの光力を、一方の２つの偏光ビームと他方の直
進ビームに分配することにより情報シグナルとサーボシ
グナルのバンド幅に適用される。一般に、ビーム中の光
力はバンド幅が大きくなるにつれて大きくなる。偏光ビ
ーム中の光力と直進ビーム中の光力との比はビームスプ
リッター４０のくさび形部分における図６における配向
方向１３，１４間の角度α、図７における配向方向２
３，２４間の角度αにより調整される。広帯域情報シグ
ナルを発生するための偏向偏光ビームにおいて利用でき
るに充分な光を得るためには、角度は４５°より大きい
方が好ましい。本発明は配向方向間の角度を０°〜９０
°のどの任意の値でもとれる可能性を提供する。ビーム
スプリッターが用いられるべき状況により、角度の選択
により決定する。
直進ビームをサーボシグナルを発生するために使用で
き、これを用いて走査スポットをレコードキャリヤの正
確な位置に設定する。一方、互いに垂直に偏光された２
つの偏光ビームは情報面３６に記録された情報を表わす
情報シグナルを発生するのに用いられる。レコードキャ
リヤからの光力を、一方の２つの偏光ビームと他方の直
進ビームに分配することにより情報シグナルとサーボシ
グナルのバンド幅に適用される。一般に、ビーム中の光
力はバンド幅が大きくなるにつれて大きくなる。偏光ビ
ーム中の光力と直進ビーム中の光力との比はビームスプ
リッター４０のくさび形部分における図６における配向
方向１３，１４間の角度α、図７における配向方向２
３，２４間の角度αにより調整される。広帯域情報シグ
ナルを発生するための偏向偏光ビームにおいて利用でき
るに充分な光を得るためには、角度は４５°より大きい
方が好ましい。本発明は配向方向間の角度を０°〜９０
°のどの任意の値でもとれる可能性を提供する。ビーム
スプリッターが用いられるべき状況により、角度の選択
により決定する。
【００３１】図１０は本発明の磁気光学レコードキャリ
ヤを走査する装置の別の実施態様を示す。実施態様で
は、本発明の複屈折材料の１つのくさび形素子からなる
偏光感度ビームスプリッター４５を使用するが、図９に
示す実施態様では２つのくさび形素子からなるビームス
プリッターを用いる。この装置は２つの検出システムを
有する。１つの検出システム４６はビームスプリッター
４５を介して通るビームの光路に配置され、情報シグナ
ルを発生するのに使用される。他の検出システム４７は
レコードキャリヤから戻ってくるビーム中に配置され、
結合格子４８を用いて偏向され、サーボシグナルを発生
するために使用される。図１１ａはビームスプリッター
４５及び検出システム４６の斜視図である。このビーム
スプリッターは入射ビーム４９を分けて２つの出射ビー
ム５０及び５１にし、スプリット検出システムの２つの
半分のものの間の分割ライン５２の片側に各々入射す
る。検出システムの横の４つのスポット５３は３−ビー
ム格子３８により生じたビームのためである。出射ビー
ム５０及び５１の要求される配向及び偏向はビームスプ
リッターのくさびの配向方向５４にくさびを形成する２
つの平面の交差線５５に関して４５°の角度を与えるこ
とにより達成される。ビームスプリッターの選択的配向
及び検出システムを図１１ｂに示す。
ヤを走査する装置の別の実施態様を示す。実施態様で
は、本発明の複屈折材料の１つのくさび形素子からなる
偏光感度ビームスプリッター４５を使用するが、図９に
示す実施態様では２つのくさび形素子からなるビームス
プリッターを用いる。この装置は２つの検出システムを
有する。１つの検出システム４６はビームスプリッター
４５を介して通るビームの光路に配置され、情報シグナ
ルを発生するのに使用される。他の検出システム４７は
レコードキャリヤから戻ってくるビーム中に配置され、
結合格子４８を用いて偏向され、サーボシグナルを発生
するために使用される。図１１ａはビームスプリッター
４５及び検出システム４６の斜視図である。このビーム
スプリッターは入射ビーム４９を分けて２つの出射ビー
ム５０及び５１にし、スプリット検出システムの２つの
半分のものの間の分割ライン５２の片側に各々入射す
る。検出システムの横の４つのスポット５３は３−ビー
ム格子３８により生じたビームのためである。出射ビー
ム５０及び５１の要求される配向及び偏向はビームスプ
リッターのくさびの配向方向５４にくさびを形成する２
つの平面の交差線５５に関して４５°の角度を与えるこ
とにより達成される。ビームスプリッターの選択的配向
及び検出システムを図１１ｂに示す。
【００３２】図１０に示す装置ＰＰＢＳ３７′及びビー
ムスプリツターくさび４５は装置をよりコンパクトにす
るために１つのユニットに統合できる。図１２ａはくさ
び４５がＰＰＢＳ３７′を形成する立方体の１つの面に
光学的に連結したユニットを示す。又、図１２ｂに示す
ようにくさびは立方体をなす直角三角形の斜面上に、Ｐ
ＰＢＳコーティング５６に接触して配置できる。図１２
ｃに示すように、ＰＰＢＳが平面平行板３７″の形態の
場合は、ＰＰＢＳコーティング５６は板の片側に配置さ
れ、くさび４５は板の他側に配置される。
ムスプリツターくさび４５は装置をよりコンパクトにす
るために１つのユニットに統合できる。図１２ａはくさ
び４５がＰＰＢＳ３７′を形成する立方体の１つの面に
光学的に連結したユニットを示す。又、図１２ｂに示す
ようにくさびは立方体をなす直角三角形の斜面上に、Ｐ
ＰＢＳコーティング５６に接触して配置できる。図１２
ｃに示すように、ＰＰＢＳが平面平行板３７″の形態の
場合は、ＰＰＢＳコーティング５６は板の片側に配置さ
れ、くさび４５は板の他側に配置される。
【００３３】図１３ａは装置の光路を折り曲げるミラー
５７を具備する磁気光学レコードキャリヤを走査する装
置の別の実施態様を示す。このミラーはビームスプリッ
ターくさび４５に有利に統合することができる。くさび
は平面平行板５８の側面の１つに取付けられ、くさびの
他の側には反射コーティング５７を形成する。図１３ｂ
は板上に取付けられたくさびの反射コート側について統
合されたミラー及びくさびを示す。図１３ｃ及び図１３
ｄに示される統合されたミラー及びくさびは全内部反射
を用いて光を偏向する。くさび４５は図１３ｃに示すよ
うに、プリズム５９の斜面上に、又は図１３ｄに示すよ
うに、入射ビームが至るプリズムの面上に配置できる。
５７を具備する磁気光学レコードキャリヤを走査する装
置の別の実施態様を示す。このミラーはビームスプリッ
ターくさび４５に有利に統合することができる。くさび
は平面平行板５８の側面の１つに取付けられ、くさびの
他の側には反射コーティング５７を形成する。図１３ｂ
は板上に取付けられたくさびの反射コート側について統
合されたミラー及びくさびを示す。図１３ｃ及び図１３
ｄに示される統合されたミラー及びくさびは全内部反射
を用いて光を偏向する。くさび４５は図１３ｃに示すよ
うに、プリズム５９の斜面上に、又は図１３ｄに示すよ
うに、入射ビームが至るプリズムの面上に配置できる。
【００３４】磁気光学レコードキャリヤを走査するため
の装置におけるこの使用に加えて、あるいは本発明のビ
ームスプリッターを他の装置に使用でき、ここにおい
て、光ビームは光ビームの偏光状態を決定するために異
なる偏光にスプリットされる。偏光状態を決定するため
に光ビームの小部分の光力のみ取り出すのが時として望
ましく；直進光ビームにおける光力は他の目的のために
使用できる。このことは、本発明のビームスプリッター
により満足に実現できる。配向方向間の角度が、例えば
図６に示したビームスプリッターのように、４５°より
小さい場合は、直進ビーム１６の光力は偏光ビーム１
７，１８の光力の合計より大きい。光ビームの偏光状態
は、偏光ビームの光力を決定することにより決定でき、
できる限り直進ビームの光力と結合される。本発明のビ
ームスプリッターは、唯一の光学的成分が光ビーム中に
配置され、どんなビームの光力の所望の比でも容易に実
現できるという利点を有する。この装置は例えば雑誌Fu
nkschau １８巻、1991年、７９〜８５頁中の評論記事に
記載された光通信システムにおけるレシーバーであり得
る。ここにおいて、光ビームの情報はヘテロダイン技術
により検出される。
の装置におけるこの使用に加えて、あるいは本発明のビ
ームスプリッターを他の装置に使用でき、ここにおい
て、光ビームは光ビームの偏光状態を決定するために異
なる偏光にスプリットされる。偏光状態を決定するため
に光ビームの小部分の光力のみ取り出すのが時として望
ましく；直進光ビームにおける光力は他の目的のために
使用できる。このことは、本発明のビームスプリッター
により満足に実現できる。配向方向間の角度が、例えば
図６に示したビームスプリッターのように、４５°より
小さい場合は、直進ビーム１６の光力は偏光ビーム１
７，１８の光力の合計より大きい。光ビームの偏光状態
は、偏光ビームの光力を決定することにより決定でき、
できる限り直進ビームの光力と結合される。本発明のビ
ームスプリッターは、唯一の光学的成分が光ビーム中に
配置され、どんなビームの光力の所望の比でも容易に実
現できるという利点を有する。この装置は例えば雑誌Fu
nkschau １８巻、1991年、７９〜８５頁中の評論記事に
記載された光通信システムにおけるレシーバーであり得
る。ここにおいて、光ビームの情報はヘテロダイン技術
により検出される。
【図１】くさび形素子を形成するための適当なモノマー
を示す図である。
を示す図である。
【図２】図１中のＸの例を示す図である。
【図３】図１中のＭの例を示す図である。
【図４】適当な液晶モノマー組成物の構造式を示す図で
ある。
ある。
【図５】偏光感度ビームスプリッターに使用するくさび
形素子を示す図である。
形素子を示す図である。
【図６】２つのくさび形素子からなる偏光感度ビームス
プリッターの実態態様を示す図である。
プリッターの実態態様を示す図である。
【図７】図６とは別の実施態様を示す図である。
【図８】３つのくさび形素子からなる偏光感度ビームス
プリッターの実態態様を示す図である。
プリッターの実態態様を示す図である。
【図９】磁気光学レコードキャリヤを走査するための装
置を示す図である。
置を示す図である。
【図１０】磁気光学レコードキャリヤを走査するための
装置を示す図である。
装置を示す図である。
【図１１】図１１ａ及び図１１ｂはビームスプリッター
の２つの配向及び図１０に示す装置の検出システムを示
す図である。
の２つの配向及び図１０に示す装置の検出システムを示
す図である。
【図１２】図１２ａ及び図１２ｂは統合したＰＰＢＳ立
方体及びくさび形素子の２つの実施態様を示す図であ
り、図１２ｃは統合したＰＰＢＳ板及びくさび形素子の
実施態様を示す図である。
方体及びくさび形素子の２つの実施態様を示す図であ
り、図１２ｃは統合したＰＰＢＳ板及びくさび形素子の
実施態様を示す図である。
【図１３】図１３ａは磁気光学レコードキャリヤを走査
するための装置を示す図であり、図１３ｂ，図１３ｃ及
び図１３ｄは統合したミラー及びくさび形素子の実施態
様を示す図である。
するための装置を示す図であり、図１３ｂ，図１３ｃ及
び図１３ｄは統合したミラー及びくさび形素子の実施態
様を示す図である。
１ くさび形素子 ２ 分子配向方向 ３ 入射非偏光ビーム ４ 異常光ビーム ５ 正常光ビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィレム ヘラルド オフィー オランダ国 5621 ベー アー アインド ーフェン フルーネヴァウツウェッハ１ (72)発明者 ヨセフス ヨハネス マリア ブラット オランダ国 5621 ベー アー アインド ーフェン フルーネヴァウツウェッハ１
Claims (8)
- 【請求項１】 少なくとも１つの複屈折材料からなる透
明くさび形素子からなる偏光感度ビームスプリッターに
おいて、前記くさび形素子が硬化液晶モノマー組成物か
ら形成された一軸性配向ポリマー材料からなることを特
徴とする偏光感度ビームスプリッター。 - 【請求項２】 ポリマー材料の配向が互いに異なる方向
である２つのくさび形素子を有することを特徴とする請
求項１記載の偏光感度ビームスプリッター。 - 【請求項３】 外側の２つの素子がポリマー材料の配向
が同じ方向であり、前記方向が内側の１つの素子の配向
の方向と異なり、１つの素子が他の２つの素子の後に配
置された３つのくさび形素子を有することを特徴とする
請求項１記載の偏光感度ビームスプリッター。 - 【請求項４】 入力表面及び出力表面の表面のうち少な
くとも１つに反−反射格子を形成することを特徴とする
請求項１、２又は３記載の偏光感度ビームスプリッタ
ー。 - 【請求項５】 くさび形素子のポリマー材料の配向の２
方向間の角度が４５°より大きいことを特徴とする請求
項２、３又は４記載の偏光感度ビームスプリッター。 - 【請求項６】 走査ビームを供給するための光源、レコ
ードキャリヤの情報面上に走査ビームを指向する光シス
テム、レコードキャリヤからの走査ビームの光路に配置
された光感度検出システム、及び検出システムの前の前
記光路に配置された請求項１、２、３、４又は５記載の
偏光感度ビームスプリッターを有する磁気光学走査装
置。 - 【請求項７】 少なくとも１つの複屈折材料からなる透
明くさび形素子を有する偏光感度ビームスプリッターの
製造法において、２つの基板に各々配向層を形成し、そ
の後基板をそれらの配向層がくさび形空間を形成して互
いに向かい合うように配置し、その後空間を液晶モノマ
ー組成物で充填し、次にこの組成物をくさび形素子を形
成して硬化し、その後必要に応じて基板を除去すること
を特徴とする偏光感度ビームスプリッターの製造法。 - 【請求項８】 異なる配向方向を有する一軸性配向ポリ
マー材料からなる第２の透明くさび形素子を類似した方
法で形成し、その後２つのくさび形素子を光学的に中性
な接着剤により結合することを特徴とする請求項７記載
の方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP92201837 | 1992-06-23 | ||
| NL92201837:9 | 1992-12-28 | ||
| EP92204087 | 1992-12-28 | ||
| NL92204087:8 | 1992-12-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0659125A true JPH0659125A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=26131493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5149107A Pending JPH0659125A (ja) | 1992-06-23 | 1993-06-21 | 偏光感度ビームスプリッター、このようなビームスプリッターの製造法及びこのようなビームスプリッターを有する磁気光学走査装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0659125A (ja) |
| KR (1) | KR100282101B1 (ja) |
| CN (1) | CN1061443C (ja) |
| AT (1) | ATE160884T1 (ja) |
| DE (1) | DE69315484T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002228840A (ja) * | 2000-10-13 | 2002-08-14 | Sharp Corp | 偏光分離素子、偏光変換システム、光学素子および投射型ディスプレイシステム |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6824654B2 (en) * | 2002-10-01 | 2004-11-30 | Asml Holding N.V. | Method of making a cube |
| CN101551542B (zh) * | 2009-05-14 | 2011-08-31 | 复旦大学 | 电控开关式全息聚合物分散液晶衍射分束器 |
| WO2013066778A2 (en) * | 2011-10-31 | 2013-05-10 | Finisar Corporation | Multicast optical switch |
| JP6709899B2 (ja) * | 2016-03-28 | 2020-06-17 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 送風ファンおよびこれを用いた送風ユニット |
| CN109116635A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-01-01 | 北京航空航天大学 | 一种液晶偏振光栅制备方法 |
-
1993
- 1993-06-16 DE DE69315484T patent/DE69315484T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-06-16 AT AT93201726T patent/ATE160884T1/de not_active IP Right Cessation
- 1993-06-19 CN CN93107430A patent/CN1061443C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1993-06-21 JP JP5149107A patent/JPH0659125A/ja active Pending
- 1993-06-21 KR KR1019930011291A patent/KR100282101B1/ko not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002228840A (ja) * | 2000-10-13 | 2002-08-14 | Sharp Corp | 偏光分離素子、偏光変換システム、光学素子および投射型ディスプレイシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1080729A (zh) | 1994-01-12 |
| ATE160884T1 (de) | 1997-12-15 |
| KR100282101B1 (ko) | 2001-02-15 |
| DE69315484D1 (de) | 1998-01-15 |
| CN1061443C (zh) | 2001-01-31 |
| DE69315484T2 (de) | 1998-06-04 |
| KR940005967A (ko) | 1994-03-22 |
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