JP2933396B2 - 偏光分離光学系 - Google Patents
偏光分離光学系Info
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- JP2933396B2 JP2933396B2 JP2418386A JP41838690A JP2933396B2 JP 2933396 B2 JP2933396 B2 JP 2933396B2 JP 2418386 A JP2418386 A JP 2418386A JP 41838690 A JP41838690 A JP 41838690A JP 2933396 B2 JP2933396 B2 JP 2933396B2
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- polarized light
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、一方側から入射する
光束をＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離する偏光分離光
学系に関し、特に、両偏光の光量バランスを調整するこ
とができる光学系に関する。
光束をＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離する偏光分離光
学系に関し、特に、両偏光の光量バランスを調整するこ
とができる光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の偏光分離光学系は、例えば光磁
気ディスク装置のヘッドにおいて信号再生用の光学系に
用いられている。光磁気ディスク装置は、ディスクで反
射された直線偏光をＰ偏光成分Ｓ偏光成分とに分離し、
両者の光量差を検出することにより偏光面の磁気カー効
果による回転を検出し、ディスクに磁化方向の配列とし
て記録された信号を再生する。
気ディスク装置のヘッドにおいて信号再生用の光学系に
用いられている。光磁気ディスク装置は、ディスクで反
射された直線偏光をＰ偏光成分Ｓ偏光成分とに分離し、
両者の光量差を検出することにより偏光面の磁気カー効
果による回転を検出し、ディスクに磁化方向の配列とし
て記録された信号を再生する。
【０００３】磁気カー効果による偏光面の回転は０．５
゜程度と非常に小さい値であるため、光量差の変化も小
さく、これを正確に検出するためには検出系のバランス
調整が重要である。従来は、各偏光成分を受光する受光
素子からの出力信号を電気的に調整することにより、バ
ランス調整を行なっていた。
゜程度と非常に小さい値であるため、光量差の変化も小
さく、これを正確に検出するためには検出系のバランス
調整が重要である。従来は、各偏光成分を受光する受光
素子からの出力信号を電気的に調整することにより、バ
ランス調整を行なっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように電気的に信号のバランス調整を行なう場合には、
回路が複雑になるという問題がある。
ように電気的に信号のバランス調整を行なう場合には、
回路が複雑になるという問題がある。
【０００５】
【発明の目的】この発明は、上述した従来技術の課題に
鑑みてなされたものであり、電気的な調整手段を設ける
ことなく、光学的な手段によって受光素子に達する光量
のバランスを調整することができる偏光分離光学系を提
供することを目的とする。
鑑みてなされたものであり、電気的な調整手段を設ける
ことなく、光学的な手段によって受光素子に達する光量
のバランスを調整することができる偏光分離光学系を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる偏光分
離光学系は、上記の目的を達成させるため、入射光をＰ
偏光成分Ｓ偏光成分とに分離すると共に、所定の角度差
を持たせて射出させる偏光分離手段と、該偏光分離手段
を射出した光束のほぼ臨界角近傍に設定され、少なくと
も一方の偏光成分を反射させる反射面と、該反射面の角
度を変化させることにより、少なくとも偏光成分のいず
れかの光量を調整することによリ、両偏光の光量のバラ
ンスを調整する光量バランス調整手段とを有することを
特徴とする。
離光学系は、上記の目的を達成させるため、入射光をＰ
偏光成分Ｓ偏光成分とに分離すると共に、所定の角度差
を持たせて射出させる偏光分離手段と、該偏光分離手段
を射出した光束のほぼ臨界角近傍に設定され、少なくと
も一方の偏光成分を反射させる反射面と、該反射面の角
度を変化させることにより、少なくとも偏光成分のいず
れかの光量を調整することによリ、両偏光の光量のバラ
ンスを調整する光量バランス調整手段とを有することを
特徴とする。
【０００７】
【実施例】以下、この発明を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明の偏光分離光学系を光磁気ディスクの記
録信号再生系に用いた実施例を示したものである。
図１はこの発明の偏光分離光学系を光磁気ディスクの記
録信号再生系に用いた実施例を示したものである。
【０００８】図１（Ａ）に示したように、半導体レーザ
ー１０から発した発散光束は、コリメータレンズ１１に
よって平行光束とされ、２のハーフミラー面３１，３２
を有する複合プリズム３０に入射する。複合プリズム３
０に入射した光束は、断面の形状が整形される共に、そ
の一部が第２のハーフミラー面３２により反射され、集
光レンズ３３により半導体レーザーの自動出力調整用の
受光素子４０上に集光する。複合プリズムを射出した光
束は、ミラー２０によって図１（Ａ）の紙面と垂直な方
向に反射され、図１（Ｂ）に示すように対物レンズ２１
を介して光磁気ディスクＭＯＤに収束する。対物レンズ
２１とミラー２０とは、光磁気ディスクＭＯＤのラジア
ル方向にスライドされる図示せぬヘッド内に設けられて
いる。また、対物レンズ２１は、ヘッド内に設けられた
アクチュエータ上に設けられており、その光軸方向に駆
動される。
ー１０から発した発散光束は、コリメータレンズ１１に
よって平行光束とされ、２のハーフミラー面３１，３２
を有する複合プリズム３０に入射する。複合プリズム３
０に入射した光束は、断面の形状が整形される共に、そ
の一部が第２のハーフミラー面３２により反射され、集
光レンズ３３により半導体レーザーの自動出力調整用の
受光素子４０上に集光する。複合プリズムを射出した光
束は、ミラー２０によって図１（Ａ）の紙面と垂直な方
向に反射され、図１（Ｂ）に示すように対物レンズ２１
を介して光磁気ディスクＭＯＤに収束する。対物レンズ
２１とミラー２０とは、光磁気ディスクＭＯＤのラジア
ル方向にスライドされる図示せぬヘッド内に設けられて
いる。また、対物レンズ２１は、ヘッド内に設けられた
アクチュエータ上に設けられており、その光軸方向に駆
動される。
【０００９】ディスクＭＯＤで反射された光束は再び複
合プリズム３０に入射し、第１、第２のハーフミラー面
３１，３２で分離される。第１のハーフミラー面３１で
反射された光束は、ルーチンプリズム４１によリ反射さ
れ、集光レンズ４２、シリンドリカルレンズ４３を介し
てエラー信号検出用のサーボセンサ４４上に集光する。
合プリズム３０に入射し、第１、第２のハーフミラー面
３１，３２で分離される。第１のハーフミラー面３１で
反射された光束は、ルーチンプリズム４１によリ反射さ
れ、集光レンズ４２、シリンドリカルレンズ４３を介し
てエラー信号検出用のサーボセンサ４４上に集光する。
【００１０】サーボセンサ４４は、「田」字状に４分割
された受光領域を有しており、それぞれの領域の出力を
演算することにより、非点収差法によるフォーカスエラ
ー信号と、プッシュプル法によるトラッキングエラー信
号とを発生する。
された受光領域を有しており、それぞれの領域の出力を
演算することにより、非点収差法によるフォーカスエラ
ー信号と、プッシュプル法によるトラッキングエラー信
号とを発生する。
【００１１】第２のハーフミラー面３２で反射された光
束は、λ／２板３４により偏光方向が４５゜回転させら
れ、偏光分雄プリズム５０に入射する。偏光分離プリズ
ム５０の斜面５０ａには、偏光分離用の多層膜がコート
されると共に、ウェッジプリズム５１が貼り付けられて
いる。偏光分離プリズムに入射した光束のＰ偏光成分
は、斜面５０ａを透過してウェッジプリズム５１で反射
され、Ｓ偏光成分は斜面５０ａで反射される。両偏光成
分は、ウェッジプリズム５１の頂角分の角度差をもって
偏光分離プリズム５０を射出し、集光レンズ５２を介し
て調整プリズム５３に入射し、調整プリズム５３により
ほぼ４５゜偏向されてデータセンサー５４上に導かれ
る。
束は、λ／２板３４により偏光方向が４５゜回転させら
れ、偏光分雄プリズム５０に入射する。偏光分離プリズ
ム５０の斜面５０ａには、偏光分離用の多層膜がコート
されると共に、ウェッジプリズム５１が貼り付けられて
いる。偏光分離プリズムに入射した光束のＰ偏光成分
は、斜面５０ａを透過してウェッジプリズム５１で反射
され、Ｓ偏光成分は斜面５０ａで反射される。両偏光成
分は、ウェッジプリズム５１の頂角分の角度差をもって
偏光分離プリズム５０を射出し、集光レンズ５２を介し
て調整プリズム５３に入射し、調整プリズム５３により
ほぼ４５゜偏向されてデータセンサー５４上に導かれ
る。
【００１２】図中破線で囲まれた調整プリズム５３とデ
ータセンサー５４とを含む部分は、両光束を含む面（紙
面と等価）に対して垂直な軸回りに一体として回動自在
に設けられている。
ータセンサー５４とを含む部分は、両光束を含む面（紙
面と等価）に対して垂直な軸回りに一体として回動自在
に設けられている。
【００１３】データセンサ５４は、図１（Ｃ）に示した
ように、Ｓ偏光成分を受光する第１の受光領域５４ａと
Ｐ偏光成分を受光する第２の受光領域５４ｂとを有して
いる。光磁気ディスクＭＯＤへ入射するレーザー光の偏
光方向は、スポットが結像される位置のディスクの磁化
方向に対応して磁気カー効果によリ回転するため、これ
を４５゜回転させてＰ，Ｓ成分に分離し、それぞれ別個
の受光領域で検出することにより、その強度差から記録
信号を読み出すことができる。
ように、Ｓ偏光成分を受光する第１の受光領域５４ａと
Ｐ偏光成分を受光する第２の受光領域５４ｂとを有して
いる。光磁気ディスクＭＯＤへ入射するレーザー光の偏
光方向は、スポットが結像される位置のディスクの磁化
方向に対応して磁気カー効果によリ回転するため、これ
を４５゜回転させてＰ，Ｓ成分に分離し、それぞれ別個
の受光領域で検出することにより、その強度差から記録
信号を読み出すことができる。
【００１４】ウェッジプリズムを利用して両偏光成分に
角度差を付けることによリ、キューブ型の偏光ビームス
プリッターを使用する場合と比較して受光領域を近接さ
せることができ、上記のデータセンサーのように同一基
板上に２つの受光領域を設けることができる。したがっ
て、別個の受光素子を設けるよりも配置スペースを小さ
くすることができる。
角度差を付けることによリ、キューブ型の偏光ビームス
プリッターを使用する場合と比較して受光領域を近接さ
せることができ、上記のデータセンサーのように同一基
板上に２つの受光領域を設けることができる。したがっ
て、別個の受光素子を設けるよりも配置スペースを小さ
くすることができる。
【００１５】調整プリズム５３は、図２に示すように、
初期的にはＳ偏光の斜面への最小入射角θｓがほぼ臨界
角となリ、Ｐ偏光の斜面への最小入射角θｐが臨界角よ
り大きくなるようるよう設定されている。調整プリズム
に対して収束光が入射する場合には、同一の偏光成分内
でも斜面に対する入射角度に差がつくため、初期的には
Ｓ偏光成分も全反射の条件を満たすように最小入射角度
が臨界角とほぼ等しくなるよう設定している。調整プリ
ズム５３を矢印Ａ方向に臨界角よりも小さくならない範
囲で回動させると、Ｐ偏光の反射強度を変化させずにＳ
偏光の強度を変化させることができ、両偏光成分の強度
バランスを調整することができる。なお、調整はＳ偏光
成分を減少させる方向で行なわれるため、λ／２板３３
は、あらかじめＳ偏光成分の強度がやや大きくなるよう
な軸方向で複合プリズム３０に貼リ付けられている。な
お、偏光成分の強度調整は、調整プリズムのみを回転さ
せて行う構成としてもよい。
初期的にはＳ偏光の斜面への最小入射角θｓがほぼ臨界
角となリ、Ｐ偏光の斜面への最小入射角θｐが臨界角よ
り大きくなるようるよう設定されている。調整プリズム
に対して収束光が入射する場合には、同一の偏光成分内
でも斜面に対する入射角度に差がつくため、初期的には
Ｓ偏光成分も全反射の条件を満たすように最小入射角度
が臨界角とほぼ等しくなるよう設定している。調整プリ
ズム５３を矢印Ａ方向に臨界角よりも小さくならない範
囲で回動させると、Ｐ偏光の反射強度を変化させずにＳ
偏光の強度を変化させることができ、両偏光成分の強度
バランスを調整することができる。なお、調整はＳ偏光
成分を減少させる方向で行なわれるため、λ／２板３３
は、あらかじめＳ偏光成分の強度がやや大きくなるよう
な軸方向で複合プリズム３０に貼リ付けられている。な
お、偏光成分の強度調整は、調整プリズムのみを回転さ
せて行う構成としてもよい。
【００１６】調整プリズム５３の屈折率を１．５、空気
の屈折率を１とすると、調整プリズムの斜面に対する入
射角度θと各偏光成分の反射強度Ｒｓ，Ｒｐとの関係は
図３に示すとおりとなる。Ｓ偏光成分を増減させて調整
する構成としたのは、Ｓ偏光の方が臨界角付近の角度変
化に対する反射強度の変化が小さく、調整が容易である
ためである。
の屈折率を１とすると、調整プリズムの斜面に対する入
射角度θと各偏光成分の反射強度Ｒｓ，Ｒｐとの関係は
図３に示すとおりとなる。Ｓ偏光成分を増減させて調整
する構成としたのは、Ｓ偏光の方が臨界角付近の角度変
化に対する反射強度の変化が小さく、調整が容易である
ためである。
【００１７】図４は、図１に示した光学系から偏光分離
プリズムに貼リ付けられてした集光レンズを除去し、調
整プリズム５３に平行光を入射させる場合の光路を示し
ている。この場合には、調整プリズム５３と図示せぬデ
ータセンサーとの間に集光レンズを設ける必要がある。
プリズムに貼リ付けられてした集光レンズを除去し、調
整プリズム５３に平行光を入射させる場合の光路を示し
ている。この場合には、調整プリズム５３と図示せぬデ
ータセンサーとの間に集光レンズを設ける必要がある。
【００１８】次に、キューブ型の偏光ビームスプリッタ
ーを用いた偏光分離光学系の例を説明する。図５の
（Ａ）（Ｂ）は、集光レンズ６０によリ偏光ビームスプ
リッター６１に収束光を入射させる例を示しており、
（Ａ）は調整プリズム６１の回動によりＰ偏光成分の強
度を調整する例、（Ｂ）はＳ偏光成分の強度を調整する
例を示している。
ーを用いた偏光分離光学系の例を説明する。図５の
（Ａ）（Ｂ）は、集光レンズ６０によリ偏光ビームスプ
リッター６１に収束光を入射させる例を示しており、
（Ａ）は調整プリズム６１の回動によりＰ偏光成分の強
度を調整する例、（Ｂ）はＳ偏光成分の強度を調整する
例を示している。
【００１９】図６の（Ａ）（Ｂ）は、光束が偏光ビーム
スプリッター６１、調整プリズム６２を射出した後に集
光レンズ６０，６０によりに収束させる例を示してお
り、（Ａ）は調整プリズム６２の回動よりＰ偏光成分の
強度を調整する例、（Ｂ）はＳ偏光成分の強度を調整す
る例を示している。
スプリッター６１、調整プリズム６２を射出した後に集
光レンズ６０，６０によりに収束させる例を示してお
り、（Ａ）は調整プリズム６２の回動よりＰ偏光成分の
強度を調整する例、（Ｂ）はＳ偏光成分の強度を調整す
る例を示している。
【００２０】キューブ型の偏光ビームスプリッターを用
いる場合には、各偏光成分の収束点がウェッジプリズム
を利用するよりも離れるため、独立した２つのセンサー
により受光する必要がある。
いる場合には、各偏光成分の収束点がウェッジプリズム
を利用するよりも離れるため、独立した２つのセンサー
により受光する必要がある。
【００２１】
【効果】以上説明したように、この発明の偏光分離光学
系によれば、分離された各偏光成分の光量バランスを調
整プリズムの角度調整という簡単な手段で調整すること
ができ、電気回路の複雑化を避けることができる。
系によれば、分離された各偏光成分の光量バランスを調
整プリズムの角度調整という簡単な手段で調整すること
ができ、電気回路の複雑化を避けることができる。
【図１】 この発明にかかる偏光分離光学系を備える光
磁気ディスク装置の光学系を示したものであり、（Ａ）
は平面図、（Ｂ）は対物レンズ部分の側面図、（Ｃ）は
センサーの平面図である。
磁気ディスク装置の光学系を示したものであり、（Ａ）
は平面図、（Ｂ）は対物レンズ部分の側面図、（Ｃ）は
センサーの平面図である。
【図２】 図１の偏光分離プリズムと調整プリズムとの
拡大図である。
拡大図である。
【図３】 入射角と反射強度との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図４】 偏光分誰プリズムに平行光束を入射させる場
合の図２と同様の拡大図である。
合の図２と同様の拡大図である。
【図５】 キューブ型の偏光分離プリズムに収束光を入
射させる場合の光学系の説明図であり、（Ａ）はＰ偏光
成分の強度を調整する例、（Ｂ）はＳ偏光成分の強度を
調整する例を示している。
射させる場合の光学系の説明図であり、（Ａ）はＰ偏光
成分の強度を調整する例、（Ｂ）はＳ偏光成分の強度を
調整する例を示している。
【図６】 キューブ型の偏光分離プリズムに平行光を入
射させる場合の光学系の説明図であり、（Ａ）はＰ偏光
成分の強度を調整する例、（Ｂ）はＳ偏光成分の強度を
調整する例を示している。
射させる場合の光学系の説明図であり、（Ａ）はＰ偏光
成分の強度を調整する例、（Ｂ）はＳ偏光成分の強度を
調整する例を示している。
１０ 半導体レーザー ５０ 偏光分離プリズム ５１ ウェッジプリズム ５３ 調整プリズム ５４ データセンサー
Claims (3)
- 【請求項１】入射光をＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離
すると共に、所定の角度差を持たせて射出させる偏光分
離手段と、該偏光分離手段を射出した光束のほぼ臨界角
近傍に設定され、少なくとも一方の偏光成分を反射させ
る反射面と、該反射面の角度を変化させることにより、
少なくとも前記偏光成分のいずれかの光量を調整し、両
偏光の光量のバランスを調整する光量バランス調整手段
とを有することを特徴とする偏光分離光学系。 - 【請求項２】前記偏光分離手段は、偏光分離面と、この
偏光分離面に接合されたウェッジプリズムとから構成さ
れることを特徴とする請求項１に記載の偏光分離光学
系。 - 【請求項３】前記光量バランス調整手段は、Ｓ偏光成分
を調整することを特徴とする請求項１に記戟の偏光分離
光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2418386A JP2933396B2 (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | 偏光分離光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2418386A JP2933396B2 (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | 偏光分離光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05196891A JPH05196891A (ja) | 1993-08-06 |
| JP2933396B2 true JP2933396B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=18526230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2418386A Expired - Fee Related JP2933396B2 (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | 偏光分離光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2933396B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1063555B1 (en) | 1994-12-28 | 2004-03-10 | Seiko Epson Corporation | Polarization luminaire and projector using it |
-
1990
- 1990-12-25 JP JP2418386A patent/JP2933396B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05196891A (ja) | 1993-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |