JPH1116191A - 光ディスク装置の光学系及びそれに使用する偏光ビームスプリッタ - Google Patents
光ディスク装置の光学系及びそれに使用する偏光ビームスプリッタInfo
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- JPH1116191A JPH1116191A JP9170084A JP17008497A JPH1116191A JP H1116191 A JPH1116191 A JP H1116191A JP 9170084 A JP9170084 A JP 9170084A JP 17008497 A JP17008497 A JP 17008497A JP H1116191 A JPH1116191 A JP H1116191A
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- degrees
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 厳しい光学特性が要求される偏光ビームスプ
リッタの製作の容易化を図ることのできる光ディスク装
置の光学系を提供することにある。 【解決手段】 本発明の光ディスク装置の光学系は、光
ディスク１８から反射されてきた光ビームを分離する偏
光ビームスプリッタ１３の偏光分離面１６に対する入射
角θが、３５度＜θ＜４５度に設定されている。
リッタの製作の容易化を図ることのできる光ディスク装
置の光学系を提供することにある。 【解決手段】 本発明の光ディスク装置の光学系は、光
ディスク１８から反射されてきた光ビームを分離する偏
光ビームスプリッタ１３の偏光分離面１６に対する入射
角θが、３５度＜θ＜４５度に設定されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置の
光学系に関し、とりわけ偏光ビームスプリッタの改良に
関する。
光学系に関し、とりわけ偏光ビームスプリッタの改良に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、光ディスク装置には、その光
源として直線偏光のレーザー光源が使用され、このレー
ザー光源から出射された光ビームを偏光ビームスプリッ
タを透過させて対物レンズに導き、その光ビームをこの
対物レンズにより光ディスクの情報記録面に集光させ、
その情報記録面により反射された光ビームを再び対物レ
ンズで集光し、その光ビームを再びレーザー光源の側に
戻し、偏光ビームスプリッタにより、受光部の側に向け
て反射させる構成のものが知られている。図５に示すよ
うに、従来の偏光ビームスプリッタ１は、光ビームＰの
偏光分離面２に対する入射角θは４５度に、光ビームＰ
と反射ビームＰ´との偏光分離面２による開き角φは９
０度に設計されているのが通例である。
源として直線偏光のレーザー光源が使用され、このレー
ザー光源から出射された光ビームを偏光ビームスプリッ
タを透過させて対物レンズに導き、その光ビームをこの
対物レンズにより光ディスクの情報記録面に集光させ、
その情報記録面により反射された光ビームを再び対物レ
ンズで集光し、その光ビームを再びレーザー光源の側に
戻し、偏光ビームスプリッタにより、受光部の側に向け
て反射させる構成のものが知られている。図５に示すよ
うに、従来の偏光ビームスプリッタ１は、光ビームＰの
偏光分離面２に対する入射角θは４５度に、光ビームＰ
と反射ビームＰ´との偏光分離面２による開き角φは９
０度に設計されているのが通例である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図５に示し
た偏光ビームスプリッタ１には、偏光成分に対する反射
率条件、偏光成分の位相差を厳しく要求されることがあ
る。例えば、Ｓ偏光に対する反射率Ｒｓが９６％以上、
Ｐ偏光に対する反射率Ｒｐが２０％、Ｓ偏光とＰ偏光と
の位相差△が±５度以内というような偏光ビームスプリ
ッタ１を求められることがある。
た偏光ビームスプリッタ１には、偏光成分に対する反射
率条件、偏光成分の位相差を厳しく要求されることがあ
る。例えば、Ｓ偏光に対する反射率Ｒｓが９６％以上、
Ｐ偏光に対する反射率Ｒｐが２０％、Ｓ偏光とＰ偏光と
の位相差△が±５度以内というような偏光ビームスプリ
ッタ１を求められることがある。
【０００４】このような条件を満足する偏光ビームスプ
リッタ１をコーティングにより設計するのはかなり難し
いが、この条件を単に満足するものを作製することはで
きる。
リッタ１をコーティングにより設計するのはかなり難し
いが、この条件を単に満足するものを作製することはで
きる。
【０００５】表２はその一例であり、偏光分離面２は二
個のガラスブロック基板１Ａ、１Ｂの貼り合わせ面に形
成され、偏光分離面２には一方のガラスブロック基板１
Ａから他方のガラスブロック基板１Ｂに向かって下記の
条件を満足するｔ１ないしｔ１８（図６参照）の１８層
からなるコーティング膜が形成されている。
個のガラスブロック基板１Ａ、１Ｂの貼り合わせ面に形
成され、偏光分離面２には一方のガラスブロック基板１
Ａから他方のガラスブロック基板１Ｂに向かって下記の
条件を満足するｔ１ないしｔ１８（図６参照）の１８層
からなるコーティング膜が形成されている。
【０００６】
【表２】 ただし、コーティング層ｔ３、ｔ５、ｔ７、ｔ１１、ｔ
１３、ｔ１５、ｔ１７の材料は同じであり、ｔ４、ｔ
６、ｔ８、ｔ１２、ｔ１４の材料も同じである。また、
一方のガラスブロック基板１Ａの屈折率は、１．５１
８、他方のガラスブロック基板１Ｂの屈折率は、１．６
２４である。
１３、ｔ１５、ｔ１７の材料は同じであり、ｔ４、ｔ
６、ｔ８、ｔ１２、ｔ１４の材料も同じである。また、
一方のガラスブロック基板１Ａの屈折率は、１．５１
８、他方のガラスブロック基板１Ｂの屈折率は、１．６
２４である。
【０００７】しかしながら、上記のコーティング層ｔ１
〜ｔ１８を有する偏光ビームスプリッタ１は、偏光分離
面２に対する入射角θが４５度からわずかに変化、例え
ば、０．１度変化すると、反射率Ｒｐ、Ｒｓが数％変化
すると共に、位相差△が１８度を中心に１０数度変化す
る。従って、この偏光ビームスプリッタ１を光ディスク
の装置に組み込むときに、厳しい組立条件を強いられ、
光ディスク装置の量産には不向きである。更に、上記の
偏光ビームスプリッタ１では、光ビームの波長が変化す
ると、図７に示すように、反射率Ｒｐが変化し、位相差
△が図８に示すように変化する。特に、波長変化に対す
る位相差△の変化が激しい。量産で使用されるレーザー
光源には、個体毎に波長のばらつきがあるので、発振波
長変化に対して位相差△が大きく変化するのは望ましく
ない。
〜ｔ１８を有する偏光ビームスプリッタ１は、偏光分離
面２に対する入射角θが４５度からわずかに変化、例え
ば、０．１度変化すると、反射率Ｒｐ、Ｒｓが数％変化
すると共に、位相差△が１８度を中心に１０数度変化す
る。従って、この偏光ビームスプリッタ１を光ディスク
の装置に組み込むときに、厳しい組立条件を強いられ、
光ディスク装置の量産には不向きである。更に、上記の
偏光ビームスプリッタ１では、光ビームの波長が変化す
ると、図７に示すように、反射率Ｒｐが変化し、位相差
△が図８に示すように変化する。特に、波長変化に対す
る位相差△の変化が激しい。量産で使用されるレーザー
光源には、個体毎に波長のばらつきがあるので、発振波
長変化に対して位相差△が大きく変化するのは望ましく
ない。
【０００８】本発明は、上記の事情に鑑みて為されたも
ので、その目的とするところは、厳しい光学特性が要求
される偏光ビームスプリッタの製作の容易化を図ること
のできる光ディスク装置の光学系及びそれに使用する偏
光ビームスプリッタを提供することにある。
ので、その目的とするところは、厳しい光学特性が要求
される偏光ビームスプリッタの製作の容易化を図ること
のできる光ディスク装置の光学系及びそれに使用する偏
光ビームスプリッタを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の光ディ
スク装置の光学系は、光ディスクから反射されてきた光
ビームを分離する偏光ビームスプリッタの偏光分離面に
対する入射角θが、３５度＜θ＜４５度に設定されてい
ることを特徴とする。
スク装置の光学系は、光ディスクから反射されてきた光
ビームを分離する偏光ビームスプリッタの偏光分離面に
対する入射角θが、３５度＜θ＜４５度に設定されてい
ることを特徴とする。
【００１０】入射角θは略４２．５度であることが、Ｓ
偏光に対する反射率Ｒｓが９６％以上、Ｐ偏光に対する
反射率Ｒｐが２０％、Ｓ偏光とＰ偏光との位相差△が±
５度以内という偏光ビームスプリッタを設計するうえで
望ましい。
偏光に対する反射率Ｒｓが９６％以上、Ｐ偏光に対する
反射率Ｒｐが２０％、Ｓ偏光とＰ偏光との位相差△が±
５度以内という偏光ビームスプリッタを設計するうえで
望ましい。
【００１１】請求項３に記載の偏光ビームスプリッタ
は、偏光分離面が二個のガラスブロック基板の貼り合わ
せ面に形成され、前記偏光分離面には一方のガラスブロ
ック基板から他方のガラスブロック基板に向かって下記
の条件を満足するコーティング層が形成されている。
は、偏光分離面が二個のガラスブロック基板の貼り合わ
せ面に形成され、前記偏光分離面には一方のガラスブロ
ック基板から他方のガラスブロック基板に向かって下記
の条件を満足するコーティング層が形成されている。
【００１２】
【表３】 ただし、一方のガラスブロック基板の屈折率は、１．５
１８、他方のガラスブロック基板の屈折率は、１．５９
９である。
１８、他方のガラスブロック基板の屈折率は、１．５９
９である。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１において、１０は半導体レー
ザー、１１はコリメートレンズ、１２は整形プリズム、
１３は偏光ビームスプリッタ、１４はオートパワーコン
トロール、１５は受光部である。半導体レーザー１０か
ら出射された直線偏光のレーザービームはコリメートレ
ンズ１１により光軸と直交する面内での断面が楕円形状
の平行光束とされて、整形プリズム１２に入射され、そ
の整形プリズム１２によりその断面形状が円形の平行光
束Ｑ１とされる。その平行光束Ｑ１は偏光ビームスプリ
ッタ１３に入射され、その偏光分離面１６により平行光
束Ｑ１のＳ偏光成分が１００％、Ｐ偏光成分が２５％ほ
ど反射されてオートパワーコントロール１４に向けられ
る。このオートパワーコントロール１４はその受光量に
応じて半導体レーザー１０の発振出力を制御する。
ザー、１１はコリメートレンズ、１２は整形プリズム、
１３は偏光ビームスプリッタ、１４はオートパワーコン
トロール、１５は受光部である。半導体レーザー１０か
ら出射された直線偏光のレーザービームはコリメートレ
ンズ１１により光軸と直交する面内での断面が楕円形状
の平行光束とされて、整形プリズム１２に入射され、そ
の整形プリズム１２によりその断面形状が円形の平行光
束Ｑ１とされる。その平行光束Ｑ１は偏光ビームスプリ
ッタ１３に入射され、その偏光分離面１６により平行光
束Ｑ１のＳ偏光成分が１００％、Ｐ偏光成分が２５％ほ
ど反射されてオートパワーコントロール１４に向けられ
る。このオートパワーコントロール１４はその受光量に
応じて半導体レーザー１０の発振出力を制御する。
【００１４】偏光ビームスプリッタ１３の偏光分離面１
６を透過した平行光束Ｑ１は対物レンズ１７に導かれ、
その対物レンズ１７により光ディスク１８の情報記録面
１８ａに集光され、その情報記録面１８ａで反射され
る。その情報記録面１８ａで反射された光ビームとして
の反射光Ｑ２は再び対物レンズ１７に集光され、偏光ビ
ームスプリッタ１３の偏光分離面１６に導かれる。偏光
分離面１６に導かれた反射光Ｑ２はそのＳ偏光成分が略
１００％ほど受光部１５に向けて反射される。
６を透過した平行光束Ｑ１は対物レンズ１７に導かれ、
その対物レンズ１７により光ディスク１８の情報記録面
１８ａに集光され、その情報記録面１８ａで反射され
る。その情報記録面１８ａで反射された光ビームとして
の反射光Ｑ２は再び対物レンズ１７に集光され、偏光ビ
ームスプリッタ１３の偏光分離面１６に導かれる。偏光
分離面１６に導かれた反射光Ｑ２はそのＳ偏光成分が略
１００％ほど受光部１５に向けて反射される。
【００１５】受光部１５は結像レンズ１９、ビームスプ
リッタ２０、検出センサ２１、２２を有し、結像レンズ
１９に向けて反射された光束は、その一部がビームスプ
リッタ２０の反射面２０ａにより反射されて検出センサ
２１に導かれ、その残りは反射面２０ａを透過して検出
センサ２２に導かれ、その結像レンズ１９により検出セ
ンサ２１、２２に結像される。検出センサ２１は情報記
録面に記録された情報データの検出に用いられ、検出セ
ンサ２２はフォーカスサーボ、トラッキングエラーの検
出に用いられる。
リッタ２０、検出センサ２１、２２を有し、結像レンズ
１９に向けて反射された光束は、その一部がビームスプ
リッタ２０の反射面２０ａにより反射されて検出センサ
２１に導かれ、その残りは反射面２０ａを透過して検出
センサ２２に導かれ、その結像レンズ１９により検出セ
ンサ２１、２２に結像される。検出センサ２１は情報記
録面に記録された情報データの検出に用いられ、検出セ
ンサ２２はフォーカスサーボ、トラッキングエラーの検
出に用いられる。
【００１６】その偏光分離面１６に対する反射光Ｑ２の
入射角θはここでは略４２．５度に設定されている。そ
の偏光分離面１６は、二個のガラスブロック基板１３
Ａ、１３Ｂの貼り合わせ面に形成されている。ここでは
ブロック基板１３Ｂは整形プリズム１２が用いられる。
入射角θはここでは略４２．５度に設定されている。そ
の偏光分離面１６は、二個のガラスブロック基板１３
Ａ、１３Ｂの貼り合わせ面に形成されている。ここでは
ブロック基板１３Ｂは整形プリズム１２が用いられる。
【００１７】偏光分離面１６には一方のガラスブロック
基板１３Ａから他方のガラスブロック基板１３Ｂに向か
って下記の条件を満足するｚ１ないしｚ２４の２４層の
コーティング層からなるコーティング膜が形成されてい
る。
基板１３Ａから他方のガラスブロック基板１３Ｂに向か
って下記の条件を満足するｚ１ないしｚ２４の２４層の
コーティング層からなるコーティング膜が形成されてい
る。
【００１８】
【表４】 ただし、コーティング層ｚ２、ｚ４、ｚ６、ｚ８、ｚ１
０、ｚ１２、ｚ１４、ｚ１６、ｚ１８、ｚ２０、ｚ２
２、ｚ２４の材料は同じであり、コーティング層ｚ３、
ｚ５、ｚ７、ｚ９、ｚ１１、ｚ１３、ｚ１５、ｚ１７、
ｚ２１、ｚ２３の材質も同じである。また、一方のガラ
スブロック基板１３Ａの屈折率は、１．５１８、他方の
ガラスブロック基板１３Ｂの屈折率は、１．５９９であ
る。図２はその偏光分離面１６に形成されたコーティン
グ層ｚ１ないしｚ２４を示している。
０、ｚ１２、ｚ１４、ｚ１６、ｚ１８、ｚ２０、ｚ２
２、ｚ２４の材料は同じであり、コーティング層ｚ３、
ｚ５、ｚ７、ｚ９、ｚ１１、ｚ１３、ｚ１５、ｚ１７、
ｚ２１、ｚ２３の材質も同じである。また、一方のガラ
スブロック基板１３Ａの屈折率は、１．５１８、他方の
ガラスブロック基板１３Ｂの屈折率は、１．５９９であ
る。図２はその偏光分離面１６に形成されたコーティン
グ層ｚ１ないしｚ２４を示している。
【００１９】なお、消衰係数の０は光の吸収なしを意味
し、ｄは幾何学的膜厚である。
し、ｄは幾何学的膜厚である。
【００２０】この偏光ビームスプリッタ１３の偏光成分
の波長変化に対する反射率特性は図３に示す通りであ
り、偏光成分の波長変化に対する位相差△は図４に示す
通りであり、従来の偏光ビームスプリッタ２の反射率特
性Ｒｐが波長６００ｎｍから６５０ｎｍの範囲で大きく
変化しているのに対し（図７参照）、この実施の形態の
ものでは、反射率特性Ｒｐは波長６００ｎｍから７５０
ｎｍに渡ってほぼ一様である。また、従来の偏光ビーム
スプリッタ２の位相差△が波長６００ｎｍから７５０ｎ
ｍの全範囲に渡って大きく変化しているのに対し（図８
参照）、この実施の形態のものでは、位相差△は波長６
３０ｎｍから波長７４０ｎｍの範囲で１８０度近傍にあ
り、Ｐ偏光とＳ偏光との位相差とをほぼ一定に保つこと
ができた。
の波長変化に対する反射率特性は図３に示す通りであ
り、偏光成分の波長変化に対する位相差△は図４に示す
通りであり、従来の偏光ビームスプリッタ２の反射率特
性Ｒｐが波長６００ｎｍから６５０ｎｍの範囲で大きく
変化しているのに対し（図７参照）、この実施の形態の
ものでは、反射率特性Ｒｐは波長６００ｎｍから７５０
ｎｍに渡ってほぼ一様である。また、従来の偏光ビーム
スプリッタ２の位相差△が波長６００ｎｍから７５０ｎ
ｍの全範囲に渡って大きく変化しているのに対し（図８
参照）、この実施の形態のものでは、位相差△は波長６
３０ｎｍから波長７４０ｎｍの範囲で１８０度近傍にあ
り、Ｐ偏光とＳ偏光との位相差とをほぼ一定に保つこと
ができた。
【００２１】このような偏光ビームスプリッタ１３を製
作できた理由は、以下の通りである。偏光分離面１６に
対する入射角θを４５度に設定すると、その入射角４５
度という条件を満足させなければならないという条件に
制約され、この条件を満足させた上で更に要求される反
射率特性Ｒｓ、Ｒｐ、偏光成分の位相差△を満足させな
ければならず、コーティング条件が二重、三重に制限さ
れるため、これらの条件を満足させるコーティング膜を
得るのが難しい。
作できた理由は、以下の通りである。偏光分離面１６に
対する入射角θを４５度に設定すると、その入射角４５
度という条件を満足させなければならないという条件に
制約され、この条件を満足させた上で更に要求される反
射率特性Ｒｓ、Ｒｐ、偏光成分の位相差△を満足させな
ければならず、コーティング条件が二重、三重に制限さ
れるため、これらの条件を満足させるコーティング膜を
得るのが難しい。
【００２２】これに対して、入射角θに関する制限を緩
和すれば、反射率特性、位相差特性の条件を満足させる
コーティング条件のみを選択すれば良いことになり、そ
の分だけコーティングの条件が緩和されて偏光ビームス
プリッタの設計の自由度が増大するからである。入射角
θは４２．５度の近傍が望ましいが、３５度よりも大き
く４５度よりも小さければ、光学系の設計上支障はな
い。
和すれば、反射率特性、位相差特性の条件を満足させる
コーティング条件のみを選択すれば良いことになり、そ
の分だけコーティングの条件が緩和されて偏光ビームス
プリッタの設計の自由度が増大するからである。入射角
θは４２．５度の近傍が望ましいが、３５度よりも大き
く４５度よりも小さければ、光学系の設計上支障はな
い。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、厳しい光学特性が要求される偏光ビームスプリッ
タの製作の容易化を図ることができ、光ディスク装置の
量産化に好的であるという効果を奏する。
ので、厳しい光学特性が要求される偏光ビームスプリッ
タの製作の容易化を図ることができ、光ディスク装置の
量産化に好的であるという効果を奏する。
【図１】 本発明に係わる光ディスク装置の光学系の概
略構成を示す図である。
略構成を示す図である。
【図２】 本発明に係わる偏光ビームスプリッタのコー
ティング膜を示す図である。
ティング膜を示す図である。
【図３】 本発明に係わる偏光ビームスプリッタの反射
率特性を示す図である。
率特性を示す図である。
【図４】 本発明に係わる偏光ビームスプリッタのＳ偏
光とＰ偏光との位相差特性を示す図である。
光とＰ偏光との位相差特性を示す図である。
【図５】 従来の偏光ビームスプリッタの入射角と開き
角との説明図である。
角との説明図である。
【図６】 従来の偏光ビームスプリッタのコーティング
膜を示す図である。
膜を示す図である。
【図７】 従来の偏光ビームスプリッタの反射率特性を
示す図である。
示す図である。
【図８】 従来の偏光ビームスプリッタのＳ偏光とＰ偏
光との位相差特性を示す図である。
光との位相差特性を示す図である。
１３…偏光ビームスプリッタ １６…偏光分離面 １８…光ディスク Ｑ２…反射光（光ビーム） θ…入射角
Claims (3)
- 【請求項１】 光ディスクから反射されてきた光ビーム
を分離する偏光ビームスプリッタの偏光分離面に対する
入射角θが、３５度＜θ＜４５度に設定されていること
を特徴とする光ディスク装置の光学系。 - 【請求項２】 前記入射角が略４２．５度であることを
特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置の光学系。 - 【請求項３】 偏光分離面が二個のガラスブロック基板
の貼り合わせ面に形成され、前記偏光分離面には一方の
ガラスブロック基板から他方のガラスブロック基板に向
かって下記の条件を満足するコーティング層が形成され
ている偏光ビームスプリッタ。 【表１】 ただし、一方のガラスブロック基板の屈折率は、１．５
１８、他方のガラスブロック基板の屈折率は、１．５９
９である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9170084A JPH1116191A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 光ディスク装置の光学系及びそれに使用する偏光ビームスプリッタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9170084A JPH1116191A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 光ディスク装置の光学系及びそれに使用する偏光ビームスプリッタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1116191A true JPH1116191A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15898356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9170084A Pending JPH1116191A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 光ディスク装置の光学系及びそれに使用する偏光ビームスプリッタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1116191A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7333361B2 (en) | 2002-12-21 | 2008-02-19 | Hynix Semiconductor Inc. | Biosensor and sensing cell array using the same |
-
1997
- 1997-06-26 JP JP9170084A patent/JPH1116191A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7333361B2 (en) | 2002-12-21 | 2008-02-19 | Hynix Semiconductor Inc. | Biosensor and sensing cell array using the same |
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