JPS60175006A - 振幅ビ−ムスプリツタ - Google Patents
振幅ビ−ムスプリツタInfo
- Publication number
- JPS60175006A JPS60175006A JP59030577A JP3057784A JPS60175006A JP S60175006 A JPS60175006 A JP S60175006A JP 59030577 A JP59030577 A JP 59030577A JP 3057784 A JP3057784 A JP 3057784A JP S60175006 A JPS60175006 A JP S60175006A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- light
- beam splitter
- component
- refractive index
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
- G02B27/142—Coating structures, e.g. thin films multilayers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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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CD(コンパクトディスクプレーヤ)等の光ピ
ツクアップ装置に用いることができる振幅ビームスプリ
ッタにm−t−、b本のであるへ従来例の構成とその問
題点 近年、CDをはじめとしてレーザーディスク、光ファイ
ルメモリ等が製品化されているが、これらの機器にとっ
て1要な光ピツクアップ装置のローコスト化が安来され
ている。
ツクアップ装置に用いることができる振幅ビームスプリ
ッタにm−t−、b本のであるへ従来例の構成とその問
題点 近年、CDをはじめとしてレーザーディスク、光ファイ
ルメモリ等が製品化されているが、これらの機器にとっ
て1要な光ピツクアップ装置のローコスト化が安来され
ている。
以下図面を参照しながら説明する。第1図は従来光ピツ
クアップ装置に用いられているビームスゲジッタの構成
図であり、1及び1′ は直角プリズム、2は薄膜部、
3は受光部、4はディスク基板、5はレーザー光源、6
は入射光、7はディスク基板での反射光、8はに波長板
である。
クアップ装置に用いられているビームスゲジッタの構成
図であり、1及び1′ は直角プリズム、2は薄膜部、
3は受光部、4はディスク基板、5はレーザー光源、6
は入射光、7はディスク基板での反射光、8はに波長板
である。
以上のように構成されたビームスプリッタについてその
動作を説明する。レーザー光源6から発せられたレーザ
ー光は直角プリズム1′ から入射し、誘電体多層膜で
構成された薄膜部2でP−成分(入射面に水平な成分)
とS−成分(入射面に垂二直な成分)とに分離され、S
−成分は反射され、P−成分は透過する。透過したP−
成分は具波長板8により円偏光に変崇されディスク基板
で反射する。反射した円偏光は再び1/1阪長板を透過
し90°回転した直線偏光(すなわちS−成分)とな9
直角プリズム1に入射し薄膜部2で反射され受光部aに
達する。
動作を説明する。レーザー光源6から発せられたレーザ
ー光は直角プリズム1′ から入射し、誘電体多層膜で
構成された薄膜部2でP−成分(入射面に水平な成分)
とS−成分(入射面に垂二直な成分)とに分離され、S
−成分は反射され、P−成分は透過する。透過したP−
成分は具波長板8により円偏光に変崇されディスク基板
で反射する。反射した円偏光は再び1/1阪長板を透過
し90°回転した直線偏光(すなわちS−成分)とな9
直角プリズム1に入射し薄膜部2で反射され受光部aに
達する。
しかしながら、上記の構成においては、薄膜部は誘電体
多層膜を士数層配して構成しなければならず、さらに%
波長板と組合せて使用する必要がある。上記A波長板は
高価な光学用水晶を用いており、その加工稍度も高度な
技術を要求されるため、上記構成によるビームスプリッ
タはたいへん高価になるという問題点があった。
多層膜を士数層配して構成しなければならず、さらに%
波長板と組合せて使用する必要がある。上記A波長板は
高価な光学用水晶を用いており、その加工稍度も高度な
技術を要求されるため、上記構成によるビームスプリッ
タはたいへん高価になるという問題点があった。
そこで単に振幅ビームスプリッタを上記ビームスプリッ
タの変わりに使用することが提案されている。第2図は
従来の振幅ビームスプリッタの構成図であり、9及び9
′ は直角プリズム、10は薄膜部、11は受光部、1
2はレーザー光源、13は入射光、14はディスク基板
での反射光、16はディスク基板である。
タの変わりに使用することが提案されている。第2図は
従来の振幅ビームスプリッタの構成図であり、9及び9
′ は直角プリズム、10は薄膜部、11は受光部、1
2はレーザー光源、13は入射光、14はディスク基板
での反射光、16はディスク基板である。
以上のように構成された従来の振幅ビームスプリッタに
ついてその動作+a明する。
ついてその動作+a明する。
前記ビームスプリッタにおいては、レーザー光源へのも
どシ光をできるだけ少なくしてノイズを防止していたが
、逆にそのもどり光をある適度多くしてもノイズを防止
できることがわかっている。
どシ光をできるだけ少なくしてノイズを防止していたが
、逆にそのもどり光をある適度多くしてもノイズを防止
できることがわかっている。
レーザー光源から発せられたレーザー光は直角プリズム
9′ から入射し薄膜部1oでその棒は反射され、棒は
透過しディスク基板16に当たる。ディスク基板16で
反射された反射光14は再び薄膜部10でその棒は反射
して受光部11に達し、棒は透過してレーザー光源12
へもどる。結果的には入射光130Aが受光部に達し信
号となり、%がレーザー光源へもど不ことになる。
9′ から入射し薄膜部1oでその棒は反射され、棒は
透過しディスク基板16に当たる。ディスク基板16で
反射された反射光14は再び薄膜部10でその棒は反射
して受光部11に達し、棒は透過してレーザー光源12
へもどる。結果的には入射光130Aが受光部に達し信
号となり、%がレーザー光源へもど不ことになる。
この振幅ビームスプリッタには従来薄膜部10の構成が
金属薄膜のみから成るもの、あるいは、誘電体多層膜か
ら成るもの、さらには金属薄膜と誘電体薄Ig!を組合
わせたものがあった。
金属薄膜のみから成るもの、あるいは、誘電体多層膜か
ら成るもの、さらには金属薄膜と誘電体薄Ig!を組合
わせたものがあった。
薄膜部10の構成が金属薄膜のみから成る場合は吸収が
多く、杯の場合で30〜40チ、勾の場合でも蒸着条件
によっては20チ前後に達する。
多く、杯の場合で30〜40チ、勾の場合でも蒸着条件
によっては20チ前後に達する。
又、薄膜部の信頼性については、酸化などのためにその
光学特性は劣下しやすく、誘電体による保護膜などの処
理が必要である。さらに透過光、反射光は偏光されその
P−成分とS−成分の割合は大きく変化するため光ピツ
クアップ装置には使用できない。
光学特性は劣下しやすく、誘電体による保護膜などの処
理が必要である。さらに透過光、反射光は偏光されその
P−成分とS−成分の割合は大きく変化するため光ピツ
クアップ装置には使用できない。
薄膜部1oの構成が誘電体多層膜から成る場合は吸収は
ごく少ないが膜の構成が複雑になることに加え、特に偏
光の影響が太きいために光ピツクアップ装置には使用で
きない。
ごく少ないが膜の構成が複雑になることに加え、特に偏
光の影響が太きいために光ピツクアップ装置には使用で
きない。
最後に、薄膜部の構成が金属薄膜と誘電体薄膜を組合わ
せた場合も、金属膜のみの構成に比較すると吸収は比較
的少なくなるが、従来までの構成においては偏光に対す
る考慮がなされておらず光ピツクアップ装置に使用する
ことはでき々かった。
せた場合も、金属膜のみの構成に比較すると吸収は比較
的少なくなるが、従来までの構成においては偏光に対す
る考慮がなされておらず光ピツクアップ装置に使用する
ことはでき々かった。
すなわち従来の振幅ビームスプリッタは、吸収が多いた
めと偏光の影響のために入射光13の内で受光部11に
達する光量が非常に少なくなってし7まい光ピツクアッ
プ装置の効率が悪くなったり、ノイズが発生したりする
原因となっていた。
めと偏光の影響のために入射光13の内で受光部11に
達する光量が非常に少なくなってし7まい光ピツクアッ
プ装置の効率が悪くなったり、ノイズが発生したりする
原因となっていた。
以上のように従来の振幅ビームスプリッタにお一イ1i
lハh目h1よも實1イ壽、柄戸シr−ハ賠鄭請;望ま
れていた。
lハh目h1よも實1イ壽、柄戸シr−ハ賠鄭請;望ま
れていた。
発明の目的
本発明の目的は、ローコストでしかも偏光を考慮し、P
−成分及びS−成分それぞれの透過光と反射光の割合を
ほぼ1対1とでき、吸収の少ない振幅ビームスプリッタ
を提供することである。
−成分及びS−成分それぞれの透過光と反射光の割合を
ほぼ1対1とでき、吸収の少ない振幅ビームスプリッタ
を提供することである。
発明の構成
本発明の振幅ビームスプリッタは、互いに同じ屈折率を
有する2個の直角プリズムと、前記2個の直角プリズム
によってはさまれた薄膜部から成り、前記薄膜部の構成
を、前記直角プリズムより高屈折率の誘電体薄膜、次に
金属薄膜、さらに前記直角プリズムより高屈折率の誘電
体薄膜の順に配したものであり、これにより入射光のP
−成分及びS−成分それぞれの反射と透過の割合がほぼ
1対1となり吸収も6%程度と少なくなるものである。
有する2個の直角プリズムと、前記2個の直角プリズム
によってはさまれた薄膜部から成り、前記薄膜部の構成
を、前記直角プリズムより高屈折率の誘電体薄膜、次に
金属薄膜、さらに前記直角プリズムより高屈折率の誘電
体薄膜の順に配したものであり、これにより入射光のP
−成分及びS−成分それぞれの反射と透過の割合がほぼ
1対1となり吸収も6%程度と少なくなるものである。
実施例の説明
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。
する。
第3図は本発明の一実施例における振幅ビームスプリッ
タの構成図を示すものである。第3図において、16及
び16′ は直角プリズム、17はZrO2薄膜、18
はムq薄膜、19はZrO2薄膜、20は受光部、21
はレーザー光源、22は入射光、23はディスク基板で
の反射光、24はディスク基板である。なお17〜19
を合せて薄膜部と称する。
タの構成図を示すものである。第3図において、16及
び16′ は直角プリズム、17はZrO2薄膜、18
はムq薄膜、19はZrO2薄膜、20は受光部、21
はレーザー光源、22は入射光、23はディスク基板で
の反射光、24はディスク基板である。なお17〜19
を合せて薄膜部と称する。
以上のように構成された本実施例の振幅ビームスプリッ
タについてその動作を説明する。まずレーザー光源21
から発せられたレーザー光は一方の直角プリズム16′
より入射し薄膜部で入射光22のP−成分及びS−成
分がそれぞれ1対1の割合で反射光、透過光に分離する
。透過したレーザー光はディスク基板24で反射される
。ディスク基板での反射光23は再び直角プリズム16
に入射し薄膜部で同様に透過光、反射光に分離され、透
過光はレーザー光源21にもどり、反射光は受光部2o
に達する。父上記膜構成における吸収率は6チ程度と小
さくできるため、受光部20では、入射光22の死に近
い光量が得られる。
タについてその動作を説明する。まずレーザー光源21
から発せられたレーザー光は一方の直角プリズム16′
より入射し薄膜部で入射光22のP−成分及びS−成
分がそれぞれ1対1の割合で反射光、透過光に分離する
。透過したレーザー光はディスク基板24で反射される
。ディスク基板での反射光23は再び直角プリズム16
に入射し薄膜部で同様に透過光、反射光に分離され、透
過光はレーザー光源21にもどり、反射光は受光部2o
に達する。父上記膜構成における吸収率は6チ程度と小
さくできるため、受光部20では、入射光22の死に近
い光量が得られる。
表1及び第4図に計算結果を示す。なお本計算結果は、
誘電体多層膜の計算式において、屈折率nNt−Nt−
複重屈折率 = n−1k、又屈折角ψ、を複素屈折角
ψ貴として金属薄膜(吸収体薄膜)を含む多層膜の理論
計算を行なったものである。
誘電体多層膜の計算式において、屈折率nNt−Nt−
複重屈折率 = n−1k、又屈折角ψ、を複素屈折角
ψ貴として金属薄膜(吸収体薄膜)を含む多層膜の理論
計算を行なったものである。
Zr02(7)屈折率f 2.I Ag (7)複素屈
折率を0.12−3.6・i、直角プリズムに使用する
光学ガラスの屈折率を1.516とし、レーザー発光波
長を810nmとした。
折率を0.12−3.6・i、直角プリズムに使用する
光学ガラスの屈折率を1.516とし、レーザー発光波
長を810nmとした。
表 1
J = 84−fixm
ムqの膜厚はP−成分の透過光、反射光の割合がほぼ1
対1になるように選ばれている。表1及び第4図より、
2層のZrO2の膜厚を、光路長として殉波長、死波長
あるいは%波長とすることによりS−成分の透過光と反
射光の割合もほぼ1対1にできることがわかる。又、Z
r0zの膜厚を上記各波長間で適当に変化させると、透
過光、反射光の割合を、P−成分については1対1のま
まで、S−成分のみ自由に変化させることができ、レー
ザー光源へのもどり光を調整することが可能である。表
1及び第4図においては、ZrO2の膜厚を変化させた
ときに、P−成分の透過光と反射光の割合をつねに1対
1になるようにkqの膜厚を選んだが、逆にS−成分の
透過光と反射光の割合を1対1になるようにAqの膜厚
を選ぶとP−成分の透過光と反射光の割合を自由に変化
させることができる。
対1になるように選ばれている。表1及び第4図より、
2層のZrO2の膜厚を、光路長として殉波長、死波長
あるいは%波長とすることによりS−成分の透過光と反
射光の割合もほぼ1対1にできることがわかる。又、Z
r0zの膜厚を上記各波長間で適当に変化させると、透
過光、反射光の割合を、P−成分については1対1のま
まで、S−成分のみ自由に変化させることができ、レー
ザー光源へのもどり光を調整することが可能である。表
1及び第4図においては、ZrO2の膜厚を変化させた
ときに、P−成分の透過光と反射光の割合をつねに1対
1になるようにkqの膜厚を選んだが、逆にS−成分の
透過光と反射光の割合を1対1になるようにAqの膜厚
を選ぶとP−成分の透過光と反射光の割合を自由に変化
させることができる。
本実施例において、2層のZr0217 、19の膜厚
を光路長として中心波長(alonm )の死波長とし
て試作した振幅ビームスプリッタの透過率、反射率、及
び吸収を測定した結果と計算値を比較したデータを表2
に示す。測定結果と計算値がほぼ一致していることがわ
かる。
を光路長として中心波長(alonm )の死波長とし
て試作した振幅ビームスプリッタの透過率、反射率、及
び吸収を測定した結果と計算値を比較したデータを表2
に示す。測定結果と計算値がほぼ一致していることがわ
かる。
表 2
以上のように本実施例によれば、薄膜部の構成を一方の
直角プリズムよりZrO2−ムg −Z ro 2とす
ることにより、吸収が少なく、入射光のP−成分、S−
成分それぞれの透過光と反射光の割合を1対1とするこ
とができる光ピツクアップ用のビームスプリッタを実現
している。又、Zr0zは干渉効果によって透過光と反
射光の割合を変化させる目的以外にAqの保護膜の役割
も同時にはたシテおり、ビームスプリッタとしての信頼
性を高めている。なお上の実施例では、高屈折率誘電体
にZr0z、金属膜にムqを使用したが、高屈折率誘電
体には、ZrO2に限定されるものではなく、使用する
直角プリズムより高い屈折率を有すればよく、Ti0z
、Ce0z等が使用できる。又金属膜についても人
に限定されるものではなくムU。
直角プリズムよりZrO2−ムg −Z ro 2とす
ることにより、吸収が少なく、入射光のP−成分、S−
成分それぞれの透過光と反射光の割合を1対1とするこ
とができる光ピツクアップ用のビームスプリッタを実現
している。又、Zr0zは干渉効果によって透過光と反
射光の割合を変化させる目的以外にAqの保護膜の役割
も同時にはたシテおり、ビームスプリッタとしての信頼
性を高めている。なお上の実施例では、高屈折率誘電体
にZr0z、金属膜にムqを使用したが、高屈折率誘電
体には、ZrO2に限定されるものではなく、使用する
直角プリズムより高い屈折率を有すればよく、Ti0z
、Ce0z等が使用できる。又金属膜についても人
に限定されるものではなくムU。
(3u、A、8等が使用できる。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明は、薄膜部の構
成を一方の直角プリズムより、前記直角プリズムより高
屈折率の誘電体薄膜、次に金属薄薄さらに前記直角プリ
ズムより高屈折率の誘電体薄膜の順に配したことにより
透過′光、反射光の割合をP−成分、S−成分それぞれ
について1対1にすることができ、金属膜での光の吸収
を最小限に少なくできるという優れた効果が得られる。
成を一方の直角プリズムより、前記直角プリズムより高
屈折率の誘電体薄膜、次に金属薄薄さらに前記直角プリ
ズムより高屈折率の誘電体薄膜の順に配したことにより
透過′光、反射光の割合をP−成分、S−成分それぞれ
について1対1にすることができ、金属膜での光の吸収
を最小限に少なくできるという優れた効果が得られる。
その効果により偏光の影響が少なく、効率の高いローコ
ストな振幅ビームスプリッタを実現できるという効果が
得られる。
ストな振幅ビームスプリッタを実現できるという効果が
得られる。
第1図は従来の光ピツクアップ装置に用いられているビ
ームスプリッタの構成図、第2図は従来の振幅ビームス
プリフタの構成図、第3図は本発明の一実施例における
振幅ビームスプリ、りの構成図、第4図は一実施例にお
ける計算値を示すグラフである。 1.1’ 、9,9/ 、16.16’ ・・・・・・
直角プリズム、2,1o・・・・・・薄膜部、3,11
.20・・・・・・受光部、4,15.24・・・・・
・ディスク基板、6゜12 、21・・・・・・レーザ
ー光源、6,13,22−°。 10.入射光、7 、14 、23・旧・・ディスク基
板での反射光、8°・・・・・%波長板、17.19・
・・・・・ZrO2薄膜、18・・・・・・ムq薄膜、
26・・・・・・S−成亦の反射率、26・・・・・・
P−成分の反射率及び透過率、27・・・・・・S−成
分の透過率、28・・・・・・P−成分の反射重子透過
率、29・・・・・・S−成分の反射重子透過率。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 112 図 !ill 第 481
ームスプリッタの構成図、第2図は従来の振幅ビームス
プリフタの構成図、第3図は本発明の一実施例における
振幅ビームスプリ、りの構成図、第4図は一実施例にお
ける計算値を示すグラフである。 1.1’ 、9,9/ 、16.16’ ・・・・・・
直角プリズム、2,1o・・・・・・薄膜部、3,11
.20・・・・・・受光部、4,15.24・・・・・
・ディスク基板、6゜12 、21・・・・・・レーザ
ー光源、6,13,22−°。 10.入射光、7 、14 、23・旧・・ディスク基
板での反射光、8°・・・・・%波長板、17.19・
・・・・・ZrO2薄膜、18・・・・・・ムq薄膜、
26・・・・・・S−成亦の反射率、26・・・・・・
P−成分の反射率及び透過率、27・・・・・・S−成
分の透過率、28・・・・・・P−成分の反射重子透過
率、29・・・・・・S−成分の反射重子透過率。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 112 図 !ill 第 481
Claims (2)
- (1)互いに同じ屈折率を有する2面の直角プリズムと
、前記2個の直角プリズムによってはさまれた薄膜部と
から成り、前記薄膜部の構成を、前記直角プリズムより
高屈折率の誘電体薄膜、次に金属薄膜、さらに前記直角
プリズムより高屈折率の誘電体薄膜の順に配したことを
特徴上する振幅ビームスプリッタ。 - (2)上記2層の誘電体薄膜の厚みが、光路長として中
心波長の殉波長から始波長であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の振幅ビームスプリッタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59030577A JPS60175006A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 振幅ビ−ムスプリツタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59030577A JPS60175006A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 振幅ビ−ムスプリツタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60175006A true JPS60175006A (ja) | 1985-09-09 |
Family
ID=12307705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59030577A Pending JPS60175006A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 振幅ビ−ムスプリツタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60175006A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02166489A (ja) * | 1988-12-20 | 1990-06-27 | Canon Inc | 定着装置 |
-
1984
- 1984-02-20 JP JP59030577A patent/JPS60175006A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02166489A (ja) * | 1988-12-20 | 1990-06-27 | Canon Inc | 定着装置 |
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