JP2001116915A - Light beam separator for polarized-light separation of monochromatic light - Google Patents

Light beam separator for polarized-light separation of monochromatic light

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JP2001116915A
JP2001116915A JP2000256761A JP2000256761A JP2001116915A JP 2001116915 A JP2001116915 A JP 2001116915A JP 2000256761 A JP2000256761 A JP 2000256761A JP 2000256761 A JP2000256761 A JP 2000256761A JP 2001116915 A JP2001116915 A JP 2001116915A
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チュディ (原語表記)Theo Tschudi テオ
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ヴァング (原語表記)Lingli Wang リングリー
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スタイナー (原語表記)Reinhard Steiner ラインハルト
Klaus Rudolf
ルドルフ (原語表記)Klaus Rudolf クラウス
Hans-Juergen Dobschal
ドフシャル (原語表記)Hans−Juergen Dobschal ハンス・ユルゲン
Oliver Falkenstoerfer
ファルケンステルファー (原語表記)Oliver Falkenstoerfer オリバー
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a relatively small-sized light beam splitter for monochromatic polarized-light separation which is composed of a small number of constituent elements, can be manufactured in a single manufacturing process, and low in manufacture cost. SOLUTION: An element which changes the polarized state of monochromatic light is arranged in the course of a transmission body passing light beam or its partial light beam behind a grating.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は単光色の偏光分離の
ための光線分離器に関するものである。そのような光線
分離器は例えば、保存素子での情報層の読み出しおよび
書き込みが問題となる光ピックアップにおいて用いられ
ている。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light beam splitter for separating a single light beam into polarized light. Such a beam separator is used, for example, in an optical pickup in which reading and writing of an information layer in a storage element are problematic.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在の技術水準においては、屈折または
回折光学系で構成された、各種機能の実現できる統合型
ピックアップシステムにより多数の解決策が知られてい
る。当システムの中心部分は、例えばプリズム、平プレ
ートなど反射層の付与された個々の光学素子の合成から
成っていることが多い。 光学素子は、微妙な測定精度
の維持および障害抵抗性を高めるために、しばしば光学
ガラス統合ブロック体として構成されていて、その種の
ものは例えば松下グループから販売されている。
2. Description of the Related Art In the current state of the art, a number of solutions are known with integrated pickup systems which are implemented with refractive or diffractive optics and which can realize various functions. The central part of the system often consists of a combination of individual optical elements provided with a reflective layer, for example a prism, a flat plate or the like. Optical elements are often configured as integrated optical glass blocks to maintain subtle measurement accuracy and increase fault resistance, such as those sold by the Matsushita group, for example.

【0003】以上のほかにも別な例がUS 5 682
373で知られている。それによると、中心素子である
分極器が単色光線を垂直成分と水平成分に分離すること
が記載されている。この装置によれば光学保存素子での
読み出しおよび書き込みが様々な規模(CD,DVD)
で行い得る。
Another example is US Pat. No. 5,682,682.
373. It states that a polarizer as a central element separates a monochromatic ray into a vertical component and a horizontal component. According to this apparatus, reading and writing with an optical storage element are of various scales (CD, DVD).
Can be done.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし偏光光学素子は
比較的複雑に作られており、調整作業が複雑である。そ
の上、個々の素子は製造時に多数の技術工程を経なけれ
ばならないので結果的にコスト高になってしまう。回折
光学系を利用した別なピックアップ構想が、Spie第1663
巻「光学データの保存」(1992年)46〜57頁か
ら知られている。それによると、ホログラフィーに基づ
いて作られた体積格子が、密な記録媒体中にレリーフ格
子と並べて配置されている。透光体の上に設置されたこ
れらの格子はそれぞれ別な製造技術によって作られてい
るため、相互間で調整した上で組み立てねばならない。
したがって高い精度を達成するためには、この調整に非
常な労力を要することになる。
However, the polarizing optical element is made relatively complicated, and the adjustment work is complicated. In addition, the individual components must go through a number of technical steps during manufacture, resulting in high costs. Another pickup concept using diffractive optics is Spie No. 1663
Volume "Storing Optical Data" (1992), pp. 46-57. According to this, a volume grating made based on holography is arranged alongside a relief grating in a dense recording medium. Since these gratings placed on the translucent member are made by different manufacturing techniques, they must be coordinated with each other and assembled.
Therefore, to achieve high accuracy, this adjustment requires a great deal of effort.

【0005】このような従来技術レベルの状況から、本
発明では構成素子の種類が少なく、一製造工程で製造で
き、製造コスト的にも割安な比較的小型の単色光偏光分
離用光線分離器を提供することを課題としている。
[0005] From such a state of the prior art, the present invention provides a relatively small monochromatic light beam separator for monochromatic light polarization separation which has a small number of constituent elements, can be manufactured in one manufacturing process, and is inexpensive in manufacturing cost. The task is to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】単色光偏光分離のための
当該光線分離器におけるこの課題は、本発明に基づき、
単色光の偏光状態を変更させる素子を、透光体通過光線
またはその部分光線の進路中に、それも格子の後続位置
に配置することによって解消する。格子は透光体の上に
配置されており、そこを光線が透過する。
SUMMARY OF THE INVENTION This problem in the beam splitter for monochromatic polarization separation is achieved according to the invention by
The element that changes the polarization state of the monochromatic light is eliminated by arranging it in the path of the light beam passing through the light transmitting member or its partial light beam, also at a position subsequent to the grating. The grating is arranged on a translucent body, through which light rays pass.

【0007】[0007]

【発明の実施の態様】本発明の好ましい実施態様では、
格子および/または偏光切替素子は直接透光体にまたは
少なくとも一つの透光性中間体を介して透光体に、ある
いはどちらの場合も透光体に接触させず直近に配置され
る。そのほか、本発明の有利な実施態様では、偏光切替
素子が格子とは反対側の透光体表面に配置されている。
その格子と偏光切替素子はそれぞれ表面レリーフ格子か
ら成っているのが有利である。そのほかにも有利な実施
態様が従属請求項に記載されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a preferred embodiment of the present invention,
The grating and / or the polarization switching element may be arranged directly on the light-transmitting body or via the at least one light-transmitting intermediate on the light-transmitting body, or in each case immediately without contacting the light-transmitting body. In another preferred embodiment of the invention, the polarization switching element is arranged on the light-transmitting surface opposite the grating.
Advantageously, the grating and the polarization switching element each comprise a surface relief grating. Further advantageous embodiments are described in the dependent claims.

【0008】単色光の偏光分離を目的として上記のよう
に構成された光線分離器は多様な変更可能性を有してい
るので、複数の情報層を平行して読み出すことも、読み
書きを同時に行うこともできる光ピックアップを構成す
ることが可能である。
The light beam splitter constructed as described above for the purpose of polarization separation of monochromatic light has various alterations, so that a plurality of information layers can be read out in parallel or read and written simultaneously. It is possible to construct an optical pickup that can also be used.

【0009】以下では本発明を原理図に基づいてより詳
しく説明することにする。図1は本発明に基づく光線分
離器の原理図を表したものである。透光体1上には格子
2が配置されている。格子2に入射した単色光は、でき
る限り全光線xが回折せずに格子2を通過するように偏
光させられる。その場合単色光線は、好ましくは光線の
電界強度ベクトルが格子溝に垂直に振動するように偏光
させられる。単色光線は透光体1を通過して単色光の偏
光を切り替える素子3に達し、素子3を真っ直ぐに通り
抜ける。格子2は好ましくは使用光線に対して高い透過
度を持つ位相格子とする。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on a principle diagram. FIG. 1 shows a principle diagram of a light beam separator according to the present invention. A grating 2 is arranged on the light transmitting body 1. The monochromatic light incident on the grating 2 is polarized so that all the rays x pass through the grating 2 without diffracting as much as possible. The monochromatic beam is then preferably polarized such that the electric field strength vector of the beam oscillates perpendicular to the grating grooves. The monochromatic light beam passes through the light transmitting body 1 and reaches the element 3 that switches the polarization of the monochromatic light, and passes straight through the element 3. The grating 2 is preferably a phase grating having a high transmission for the used light beam.

【0010】偏光切替素子3は |ψ|=70°−11
0° の範囲内で位相のシフトを実現する。素子3は透
過および反射の際に使用波長に対して第一位でない、つ
まりより高次の順位を許容する格子定数を持った位相格
子から成っている。透光体1は例えば厚さ数mmの平行
面を持つガラスプレートから構成される。
The polarization switching element 3 has | ψ | = 70 ° -11
A phase shift is realized within the range of 0 °. The element 3 consists of a phase grating with a lattice constant that is not the first in the wavelength used during transmission and reflection, that is, allows a higher order. The light transmitting body 1 is formed of, for example, a glass plate having a parallel surface with a thickness of several mm.

【0011】位相シフトの達成には、格子2と素子3の
格子構造が互いに定義付けされた角度範囲内に、好まし
くは45°の角度に配置されていなければならない。格
子2と素子3は電子工学において常用されているホログ
ラフィー/リソグラフィーの構造形成技術に基づいて作
られたものか、あるいは上記技術によって製造されたマ
スター素子のコピーである。素子3はそのほかに複屈折
結晶や箔などからも構成することが可能である。
To achieve a phase shift, the grating structures of grating 2 and element 3 must be arranged within a defined angular range of each other, preferably at an angle of 45 °. The grating 2 and the element 3 are either based on holographic / lithographic structuring techniques commonly used in electronics or are copies of a master element manufactured by said techniques. The element 3 can also be constituted by a birefringent crystal, foil, or the like.

【0012】図2は簡単なピックアップシステムに使用
された本発明に基づく光線分離器の原理図である。単色
光源9、例えばレーザダイオードの光が透光体1の上に
配置されている格子21に到達する。単色光のうち格子
溝に対して垂直な電界強度振動面を持つ成分(x)は格
子21の構造によって転向させられることなく、例えば
面の平行なプレート状透光体1を方向変化なしに通過
し、単色光偏光切替素子3に到達する。素子3の出口で
は好ましいことに円偏光しており、その光は光学レンズ
系5を通過して対象物7に到達し、対象物7の焦点面6
で反射する。焦点面6は例えば光ディスクのように入射
光を反射させるのに適した素材であればよく、様々な素
材から構成することができる。
FIG. 2 shows the principle of the beam splitter according to the present invention used in a simple pickup system. Light from a monochromatic light source 9, for example a laser diode, reaches a grating 21 arranged on the light transmitting body 1. The component (x) of the monochromatic light having an electric field intensity vibration plane perpendicular to the grating groove is not turned by the structure of the grating 21 and passes through, for example, the plate-shaped light transmitting body 1 having parallel surfaces without change in direction. Then, the light reaches the monochromatic light polarization switching element 3. At the exit of the element 3, it is preferably circularly polarized, the light passing through the optical lens system 5 and reaching the object 7,
Reflected by The focal plane 6 may be made of any material suitable for reflecting incident light, such as an optical disk, and may be made of various materials.

【0013】そのような円偏光回転センサーが光を逆方
向に回転させて再度光学レンズ系5および素子3を通過
させる。素子3の通過後にはレーザダイオードの光に対
して90°回転した直線偏光が発生する。それにより格
子21では光は高効率で回折し、透光体1の裏面では全
体的に反射して格子22に到達し、格子22により第一
回折(透光)装置に回折され、評価加工用の検出器10
に到達する。
[0013] Such a circularly polarized light rotation sensor rotates the light in the opposite direction and passes the light through the optical lens system 5 and the element 3 again. After passing through the element 3, linearly polarized light rotated by 90 ° with respect to the light of the laser diode is generated. As a result, the light is diffracted with high efficiency by the grating 21, is totally reflected on the back surface of the light transmitting body 1, reaches the grating 22, is diffracted by the grating 22 to the first diffraction (light transmitting) device, and is used for evaluation processing. Detector 10
To reach.

【0014】垂直に入射するレーザダイオードの光と格
子22から出てくる光線ができる限り平行線を辿るよう
に21,22の格子定数が同じであるのが好ましい。但
し、精確に平行になるのは透光体1に設置された格子2
1,22および素子3における透光体の面が互いに平行
性を維持していて、斜行の程度が無視できるほどの極く
わずかである場合に限られる。図2に描かれた格子21
および22の溝は図面平面に対して垂直な位置関係にな
る。
Preferably, the lattice constants of the laser diodes 21 and 22 are the same so that the vertically incident laser diode light and the light rays emerging from the lattice 22 follow parallel lines as much as possible. However, it is precisely the grating 2 installed on the translucent body 1 that is parallel.
It is limited to the case where the surfaces of the light transmitting bodies in the elements 1, 22 and the element 3 maintain the parallelism with each other, and the degree of skew is negligible to a negligible degree. The grid 21 depicted in FIG.
And 22 are in a perpendicular relationship to the drawing plane.

【0015】図3はピックアップシステムで利用され
る、重なり合う焦点面が一つまたは二つある焦点位置移
動型の平行読み出しまたは同時読み書き用の光線分離器
を表したものである。その場合光源9の光が格子21に
到達し、そこで格子21により、光線電界強度ベクトル
の対格子溝位置の方向性に依存して分離光線yとzとに
分割される。分離光線yは、図2の場合と同じように、
素子31、光学レンズ系52および焦点面6を通過して
保存素子7に到達する。
FIG. 3 shows a movable focus position type beam splitter for parallel reading or simultaneous reading / writing having one or two overlapping focal planes used in the pickup system. In that case, the light of the light source 9 reaches the grating 21 where it is split into split beams y and z depending on the direction of the grating field position with respect to the ray field intensity vector. The separated light beam y is, as in the case of FIG.
The light passes through the element 31, the optical lens system 52, and the focal plane 6 and reaches the storage element 7.

【0016】もう一方の分離光線zは透光体1の格子2
1の設置側平面の反対側平面で反射し、格子22に到達
後、図2で述べた往復進行により素子32,51および
焦点面12を経て検出器11に到達する。分離光線zは
格子21での分裂後、主として電界強度ベクトルが格子
21の溝に平行に振動するように偏光させられる。
The other separated light beam z is transmitted through the grid 2
The light is reflected by a plane opposite to the installation side plane 1 and reaches the grating 22, and then reaches the detector 11 via the elements 32 and 51 and the focal plane 12 by reciprocation described in FIG. After splitting at the grating 21, the split beam z is polarized mainly so that the electric field strength vector oscillates parallel to the grooves of the grating 21.

【0017】格子21,22,23はそれぞれ同じ格子定
数を持ち、しかも格子溝もそれぞれ同じ方向であるのが
好ましい。図3では格子溝は図面に垂直な位置関係にな
っている。光学レンズ系51により対応する焦点面の調
整を行う。素子31および32と同様、各格子21,2
2および23は同じように構成されている。
Preferably, the gratings 21, 22, and 23 have the same lattice constant, and the grating grooves are also in the same direction. In FIG. 3, the lattice grooves have a positional relationship perpendicular to the drawing. The corresponding focal plane is adjusted by the optical lens system 51. Like the elements 31 and 32, each of the gratings 21 and
2 and 23 are similarly configured.

【0018】素子31および32も |ψ|=70°−
110° の範囲内で位相のシフトを実現する。それに
より、例えばλ/4機能が達成される。その結果回転方
向の異なる円偏光光束が生じて、それぞれ図示された反
射光路を進み、焦点面6および12を経て別々の検出器
10および11に到達する。
The elements 31 and 32 also have | ψ | = 70 ° −
A phase shift is realized within a range of 110 °. Thereby, for example, a λ / 4 function is achieved. The result is a circularly polarized light beam with a different rotational direction, which travels in the illustrated reflected light path and reaches the separate detectors 10 and 11 via the focal planes 6 and 12, respectively.

【0019】偏光光路の焦点面6および12方向、さら
にはその逆方向への回転は図2に記述した素子31およ
び32の機能によるものである。その場合、検出器10
における偏光は格子23の溝に対して平行な電界強度ベ
クトルの振動面を持ち、検出器11における偏光は格子
22の溝に対して垂直な電界強度ベクトルの振動面を持
っている。検出器におけるその他の偏光方向成分は無視
することができる。
The rotation of the polarization path in the directions of the focal planes 6 and 12 and vice versa is due to the function of the elements 31 and 32 described in FIG. In that case, the detector 10
Has a vibration plane of the electric field strength vector parallel to the groove of the grating 23, and the polarized light at the detector 11 has a vibration plane of the electric field strength vector perpendicular to the groove of the grating 22. Other polarization direction components at the detector can be neglected.

【0020】この装置によれば面6および12で表され
た重なり合う保存層が平行して読み出せたり、同時に読
み書きすることができる。そのほか、当装置は焦点面を
持つディスクにも有利に適用することができる。その場
合ではデーター効率の上昇が可能である。
According to this device, the overlapping storage layers represented by the planes 6 and 12 can be read out in parallel or read and written simultaneously. In addition, the apparatus can be advantageously applied to a disc having a focal plane. In that case, data efficiency can be increased.

【0021】図4は重なり合う二つの保存層における平
行読み出しまたは同時読み書きのためにピックアップシ
ステムで使用されている、本発明に基づく光線分離器の
原理図であり、その場合光学レンズシステム5は焦点垂
直線が光学軸の方向に配置されている。
FIG. 4 is a diagrammatic view of the principle of a beam splitter according to the invention used in a pickup system for parallel reading or simultaneous reading and writing in two overlapping storage layers, in which case the optical lens system 5 has a vertical focus. The lines are arranged in the direction of the optical axis.

【0022】光源9の単色光は、例えばハイブリッド視
準器、ビーム生成器および回転式λ/2型プレートから
成るコリメータ系13を通過して格子21に到達する。
格子21は図3に示された通り、入射偏光に依存して光
束を分離光線yおよびzに分割する。分離光線yは図1
で説明された偏光影響作用を持つ素子31を通過する。
透光性中間体4に配置されている格子24により、その
電界強度ベクトルが格子24の溝に平行に振動する光線
成分が効率良く回折され、格子24の入射平面とは反対
側の平面で全反射し、別な格子25で改めて回折され
る。
The monochromatic light of the light source 9 reaches the grating 21 through a collimator system 13 composed of, for example, a hybrid collimator, a beam generator and a rotating λ / 2 plate.
The grating 21 splits the light beam into split beams y and z depending on the incident polarization, as shown in FIG. The separated ray y is shown in FIG.
Pass through the element 31 having the polarization-influencing effect described in (1).
The grating 24 arranged in the translucent intermediate 4 efficiently diffracts a ray component whose electric field intensity vector oscillates in parallel with the groove of the grating 24, and the entirety of the light component in a plane opposite to the plane of incidence of the grating 24. The light is reflected and diffracted by another grating 25 again.

【0023】この回折光線は液晶レンズ8に到達する。
液晶レンズ8にはそのほかに、主として格子25の溝に
垂直に振動する電界強度成分を持つ分離光線zも到達す
る。当光線は格子22で同じように回折して全反射し、
偏光切替素子32および格子25を通過して液晶レンズ
8に到っている。格子21,22,23,24および25
の溝は図4では図面に垂直な位置関係になる。
This diffracted light beam reaches the liquid crystal lens 8.
In addition, the separated light beam z having the electric field intensity component that mainly oscillates perpendicularly to the groove of the grating 25 also reaches the liquid crystal lens 8. This ray is diffracted by the grating 22 in the same way and totally reflected,
The light reaches the liquid crystal lens 8 through the polarization switching element 32 and the grating 25. Grids 21, 22, 23, 24 and 25
4 has a positional relationship perpendicular to the drawing in FIG.

【0024】このように液晶レンズ8では互いに垂直な
振動面を持つほぼ線偏光の二つの光束が合一している。
当タイプの液晶レンズは振動面側にだけ結像作用を有し
ていて、もう一方の振動面は影響を受けることなく通過
する。光学レンズ系5ではこのように分岐経路の異なる
二つの光波が会合し、保存素子71の焦点面6および1
2上に結像する。その焦点面6および12は情報の感光
層での保存や、あるいは反射層での読み出しに適するよ
うに形成されている。
As described above, in the liquid crystal lens 8, two substantially linearly polarized light beams having vibration planes perpendicular to each other are combined.
This type of liquid crystal lens has an imaging function only on the vibrating surface side, and the other vibrating surface passes without being affected. In the optical lens system 5, two light waves having different branching paths meet in this manner, and the focal planes 6 and 1 of the storage element 71 are combined.
2 is formed. The focal planes 6 and 12 are formed so as to be suitable for storing information in the photosensitive layer or reading out the information in the reflective layer.

【0025】液晶レンズ8には通常通り液晶が満たされ
ており、その方位性は設定電圧によって変化するので、
それが基でシステムの屈折係数にも変化を来すことにな
る。電極は透明に作られており、液体周囲を形成してい
る型に設置されている。この表面は微小構造表面のよう
に絶え間なく屈曲部を含んでいてもよい。
The liquid crystal lens 8 is filled with liquid crystal as usual, and its azimuth varies with the set voltage.
This will also change the refractive index of the system. The electrodes are made transparent and are placed in a mold that forms the surroundings of the liquid. This surface may include constant bends, such as a microstructured surface.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に基づく光線分離器の原理図。FIG. 1 is a principle diagram of a light beam separator according to the present invention.

【図2】 ピックアップシステムに使用する本発明に基
づく光線分離器の原理図。
FIG. 2 is a principle diagram of a beam splitter according to the present invention used in a pickup system.

【図3】 平行読み出しまたは同時読み書きのためのピ
ックアップシステムに使用する本発明に基づく光線分離
器の原理図。
FIG. 3 is a principle diagram of a beam splitter according to the present invention used in a pickup system for parallel reading or simultaneous reading and writing.

【図4】 平行読み出しまたは同時読み書きのためのピ
ックアップシステムに使用する本発明に基づくレンズ焦
点の重なり合う光線分離器の原理図。
FIG. 4 is a principle diagram of a lens focal point overlapping beam splitter according to the present invention used in a pickup system for parallel reading or simultaneous reading and writing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透光体 2,21,22,23,24,25 格子 3,31,32 光線切替素子 4 透光性中間体 x 光線 y,z 分離光線 5,52,52,53 光学レンズ系 6,12 焦点面 7 対物レンズ 71 保存素子 8 液晶レンズ 9 光源 10,11 検出器 13 コリメータ系 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Translucent body 2,21,22,23,24,25 Lattice 3,31,32 Light switching element 4 Translucent intermediate x light y, z Separated light 5,52,52,53 Optical lens system 6,12 Focal plane 7 Objective lens 71 Storage element 8 Liquid crystal lens 9 Light source 10, 11 Detector 13 Collimator system

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リングリー ヴァング (原語表記)Li ngli Wang オランダ国 NL−5709 CDヘルモント ベーデルホッフ 6 (72)発明者 ラインハルト スタイナー (原語表記) Reinhard Steiner ドイツ国 D−07646 スタッツローダ ホムベルゲル リング 11a (72)発明者 クラウス ルドルフ (原語表記)Kla us Rudolf ドイツ国 D−07749 イエナ マーデル ヴェーク 9 (72)発明者 ハンス・ユルゲン ドフシャル (原語表 記)Hans−Juergen Dobs chal ドイツ国 D−99510 クラインロムステ ッツ ケッシャウエル ヴェーク 26a (72)発明者 オリバー ファルケンステルファー (原 語表記)Oliver Falkenst oerfer ドイツ国 D−07749 イエナ マーデル ヴェーク 15 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Lingley Wang (Original notation) Lingli Wang Netherlands NL-5709 CD Hermont Wedelhoff 6 (72) Inventor Reinhard Steiner (Original notation) Reinhard Steiner Germany D-07646 Stats Rhoda Homberger Ring 11a (72) Inventor Klaus Rudolf (Original notation) Klaus Rudolf Germany D-07749 Jena Maderweg 9 (72) Inventor Hans Jürgen Dofshall (Original notation) Hans-Juergen Dobschal German D- 99510 Kleinlomstedt-Keschauerweg 26a (72) Inventor Oliver Falkens Strand (original language notation) Oliver Falkenst oerfer Germany D-07749 Jena Maderu Veku 15

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 単色光の偏光状態を変更させる素子
(3,31,32)が、透光体(1)、通過光線および/
またはその分離光線(y,z)の進路中に、それも格子
(2,21)の後続位置に配置されており、単色光線
(x)が、透光体(1)上に設置された少なくとも一つ
の格子(2,21)の偏光により方向変化なく通過する
か、または格子(2,21)通過の際に分離光線(y,
z)に分割されることを特徴とする、単色光の偏光分離
のための光線分離器。
An element (3, 31, 32) for changing the polarization state of monochromatic light comprises a light transmitting body (1), a passing light beam and / or
Alternatively, in the course of the separated light beam (y, z), it is also arranged at a position subsequent to the grating (2, 21), and the monochromatic light beam (x) is at least placed on the translucent body (1). Either the light passes through the grating (2, 21) with no change in direction due to the polarization of the grating (2, 21), or separates light (y,
a beam splitter for splitting monochromatic light into polarized light, characterized by being split into z).
【請求項2】 格子(2,21)および/または偏光切
替素子(3,31,32)が、直接透光体(1)に、また
は少なくとも一つの透光性中間体(4)を介して透光体
(1)の直近に配置されていることを特徴とする、特許
請求項1に基づく光線分離器。
2. The grating (2, 21) and / or the polarization switching element (3, 31, 32) are directly on the translucent body (1) or via at least one translucent intermediate (4). 2. The beam splitter according to claim 1, wherein the beam splitter is arranged in the immediate vicinity of the translucent body.
【請求項3】 偏光切替素子(3,31,32)が、格子
(2,21)の設置されている面と反対側の透光体
(1)平面に設置されていることを特徴とする、特許請
求項2に基づく光線分離器。
3. The polarization switching element (3, 31, 32) is provided on the plane of the light transmitting body (1) opposite to the surface on which the grating (2, 21) is provided. A beam splitter according to claim 2.
【請求項4】 格子(2,21)および偏光切替素子
(3,31,32)がそれぞれ表面レリーフ格子から成っ
ていることを特徴とする、特許請求項1〜3の一つに基
づく光線分離器。
4. The beam splitter according to claim 1, wherein the grating (2, 21) and the polarization switching element (3, 31, 32) each comprise a surface relief grating. vessel.
【請求項5】 偏光切替素子(3,31,32)が|ψ|
=70°−110°の範囲内で位相シフトを実現するこ
とを特徴とする、特許請求項1〜4の一つに基づく光線
分離器。
5. The polarization switching element (3, 31, 32) is | ψ |
The beam splitter according to one of claims 1 to 4, wherein a phase shift is realized in the range of = 70 ° -110 °.
【請求項6】 偏光切替素子(3,31,32)が箔また
は小プレートとして構成されていることを特徴とする、
特許請求項1〜5の一つに基づく光線分離器。
6. The polarization switching element (3, 31, 32) is configured as a foil or a small plate.
Beam splitter according to one of claims 1 to 5.
【請求項7】 偏光切替素子(3,31,32)が、λ/
4型構造から成っていることを特徴とする、特許請求項
1〜6の一つに基づく光線分離器。
7. A polarization switching element (3, 31, 32) comprising:
7. A beam splitter according to claim 1, wherein the beam splitter has a four-type structure.
【請求項8】 光学プレート、コンパクトディスク(C
D)またはデジタル・バーサタイル・ディスク(DV
D)の読み書き用装置に使用する特許請求項1〜7の一
つに基づく光線分離器。
8. An optical plate, a compact disc (C
D) or digital versatile disc (DV
A beam separator according to one of claims 1 to 7 for use in a device for reading and writing of D).
【請求項9】 素子(31,32)から出てくる光線
(x)または分離光線(y,z)を焦点面(6)および
/または(12)、あるいは保存素子(7,71)に、
集束させるための光学レンズ系(5,53)が、光路中
に配置されていることを特徴とする、特許請求項1〜7
の一つに基づく光線分離器。
9. The light beam (x) or the separated light beam (y, z) emerging from the element (31, 32) is applied to the focal plane (6) and / or (12) or the storage element (7, 71).
8. An optical lens system (5, 53) for focusing is arranged in the optical path.
Ray separator based on one of the above.
【請求項10】 光学レンズ系(53)が、液晶レンズ
(8)と光学レンズ(5)から成ることを特徴とする、
特許請求項8に基づく光線分離器。
10. An optical lens system (53) comprising a liquid crystal lens (8) and an optical lens (5).
A beam splitter according to claim 8.
【請求項11】 液晶レンズ(8)が、液体周囲を形成
する型に設置された透明な材質の電極から成っているこ
とを特徴とする、特許請求項8に基づく光線分離器。
11. A beam splitter according to claim 8, wherein the liquid crystal lens (8) comprises electrodes of a transparent material arranged in a mold forming the periphery of the liquid.
【請求項12】 光学プレート、コンパクトディスク
(CD)またはデジタル・バーサタイル・ディスク(D
VD)の読み書き用装置に使用する特許請求項9に基づ
く光線分離器。
12. An optical plate, a compact disc (CD) or a digital versatile disc (D
10. A beam splitter according to claim 9 for use in a VD) read / write device.
JP2000256761A 1999-09-06 2000-08-28 Light beam separator for polarized-light separation of monochromatic light Withdrawn JP2001116915A (en)

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