JPH03192304A - 光学素子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、光ビームを分離する光学素子に係り、特に
光磁気効果を利用して情報記憶媒体から情報を再生する
情報記憶再生装置の光学ヘッドの光学素子の改良に関す
る。

（従来技術） 光磁気記憶媒体から光磁気効果を利用して情報を再生す
る情報記憶再生装置については、種々のタイプが知られ
、種々の提案がなされている。

例えば、特開昭５７−１６９９３４（ＵＳＰ４４８２８
０３）或は、特開昭５８−５７０１３（ＵＳＰ４３５８
２００）には、情報記憶再生装置の焦点ぼけ検出光学系
が開示されている。この公報に開示された光学系におい
ては、一方の面にハーフミラ−が形成された平行平板或
は、楔プリズムが光源光路中に配置され、ハーフミラ−
で反射された光ビームが情報記憶媒体に向けられ、情報
記憶媒体から反射された光ビームが平行平板或は、楔プ
リズムを透過され、更にこの透過した光ビームに非点収
差が与えられて光検出器で検出される光学系が開示され
ている。また、特開昭５８−１７１７３９　、特開昭５
９−７７６４９或は、ＵＳＰ４７７１４４には、一対の
複屈折プリズムがその光学軸が互いに直交するように接
合され、この複屈折プリズムに光ビームを通過させ、光
ビームの互いに直交する２つの偏光成分の進行方向を変
化させて分離するとともにこれを検出し、その検出され
た光強度の差を再生信号として検出する光学系が開示さ
れている。

（発明が解決しようとする課題） 特開昭５７−１ｆｉ９９３４（Ｕ！１１ｉＰ４４８２８
０ｃｌ）或は、特開昭５８−５７０１３（ＵＳＰ４３５
８２００）に開示された光磁気情報再生装置は、その焦
点ぼけ検出光学系を小型化できるが、焦点検出光学系と
は、別途、光磁気情報再生用の光学系を設けることが要
求される。従って、情報再生装置の光学系が複雑化し、
装置自体としては大型化する問題がある。これに対して
、特開昭５８−１７１７３９　、特開昭５９−７７６４
９或は、υ５Ｐ４７７１４４に開示された光磁気情報再
生装置は、情報再生用の光学系が開示されるのみで、焦
点ぼけ及びトラッキング検出光学系については同等開示
されていない。このような情報再生装置に焦点ぼけ及び
トラッキング検出光学系を組み込む場合には、仮に再生
用光学系として複屈折プリズムを用いた光学系が採用さ
れたとしても光学系が複雑化し、装置自体が大型化する
問題がある。

上述したように従来の光磁気効果を利用した情報再生装
置は、光学系が複雑化し、装置自体が大型化する問題が
ある。

この発明の目的は、光磁気効果を利用した情報再生装置
自体を小型化することができる小型化及び簡素化された
光学素子を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明によれば、 媒質中を通過する光の振動方向に依存して異なる屈折率
を有する光学的異方性媒体で作られ、第１の面及びこの
第１の面に対して傾けられた第２の面を有する第１プリ
ズム部材と、 等方性屈折率を有する等方性媒体で作られ、第１のプリ
ズム部材の第２の面に接合された第３の面及び第３の面
に対して傾けられた第４の面を有し、垂直面を基準とす
ると第１の面と垂直面との成す角が第２の面及び第３の
面の各々が垂直面に対して成す角よりも小さい第２プリ
ズム部材とを具備することを特徴とする光学素子が提供
される。

（作用） この発明の光学素子によれば、光学素子に入射された光
ビームは、確実に光学的異方性媒体内において常光線及
び異常光線に対応する光ビームに分離される。分離され
た光ビームは、垂直面を基準として第１の而と垂直面と
の成す角が第２の面及び第３の面の各々が垂直面に対し
て成す角よりも小さいことから、この光学素子を通過し
た常光線及び異常光線に対応する光ビームは、光学素子
外において確実に空間的に分離され、検出器において確
実に夫々別個に検出され、安定な再生信号が検出器から
の信号で発生される。しかも、光学素子が簡素化及び小
型化されることから、（１）光学系全体が軽量化され、
光学へ・ソドを迅速に移動可能となり、情報のアクセス
速度が向上される。（２）光学系が簡素化されることか
ら、光学系の組み立て調整が容易となり、装置自体のコ
ストをも低減させることができる。（３）また、光学部
品の点数を低減させることができることからも、装置の
コストを低く押さえることができる。また、収差の発生
が小さな常光線に対応した光ビームで焦点検出及びトラ
ック検出がなされることから、十分な感度でしかも確実
に集光手段が合焦状態及び合トラック状態に維持するこ
とができる。

（実施例） 第１図は、この発明の一実施例に係る光磁気効果を利用
した情報再生装置の光学系を概略的に示している。この
光学系においては、光源として略直線偏光光ビームを発
生する半導体レーザ２或は、光ビームを発生する半導体
レーザ２及び半導体レーザ２からの光ビームを直線偏光
光ビームに変換する偏光子（図示せず）の組み合せか構
成る光源装置が用いられている。第１図において、情報
が記憶された光磁気記憶媒体、即ち、光磁気記憶用光デ
ィスク１２に形成されているトラ・ソキングガイドがＸ
方向に延出されているとすると、この光源からの光ビー
ムは、その偏光面がＸ軸或は、Ｚ軸に対して傾き、所定
角度をこれらの軸に対して成すように発生され、検出光
学素子１４に向けられる。

この検出光学素子１４は、第１及び第２の境界面１４Ａ
、１４Ｂを有し、第２図に示されるようにその一方が光
学的異方性媒体で作られ及びその他方が光学ガラス或は
、透明プラスチック（アクリル、ポリカーボネート、Ａ
ＢＳ樹脂等）から成る光学的等方媒体で作られたプリズ
ム部材４．６が第２の境界面１４Ｂを介して接合され、
このプリズム部材４の境界面１４Ｂに対向する第１の境
界面１４Ａ面には、第２図に示されるように交点に光軸
が通り、直交する区分線で区画された第１及び第３象限
に相当する領域が斜線で示すように光速光層に形成され
ているマスク層８が形成され、更にこのマスク層８上に
ある特定の反射率及び透過率を有する光反射透過層１０
が形成されている。

マスク層８及び光透過反射層１０は、プリズム部材４の
面上に真空蒸着或は、スパッタリングにより積層形成さ
れても良く、或は一方の面に光透過反射層１０が形成さ
れ、他方の面にマスク層８が形成されている平行平板、
或は、一方の面に光透過反射層１０及びマスク層８が形
成されている平行平板がプリズム部材４の面に貼合わさ
れても良い。更に、第１の平行平板にマスク層８が形成
され、第２の平行平板に透過反射層１０が形成され、こ
れらが貼合わせれてプリズム部材４の面に更に貼合わさ
れても良い。光学的異方性媒体としては、光学的なアラ
イメントを比較的容易に調整でき、プリズム部材４．６
が光軸に対して傾いたとしても特性が変化し難いことを
考慮すると一軸性結晶が好ましく、しかもこの媒体は、
常光線よりも異常光線に対して屈折率の大きな正結晶で
あることがより好ましい。このような正結晶としては、
人工的に製造できるルチル或は、水晶を用いることがで
きる。

このような検出光学素子１４に入射された発散性の光ビ
ームは、その光反射透過層１０でその一部が反射され、
残る成分が検出素子１４内を透過される。検出素子１４
内に導入された光ビームは、光反射透過層１０、マスク
層８及びプリズム部材４を通過してその光強度が大きな
中心部分がプリズム部材４の側面に設けられた光検出器
１６に入射され、その光強度が検出される。この光検出
器１６からの検出信号は、半導体レーザ２の駆動回路（
図示せず）にフィードパ・ツクされ、半導体レーザ２か
ら発生される光ビームがこの検出信号に応じて制御され
る。即ち、駆動回路において、検出信号が基準信号電圧
と比較され、その差信号電圧に応１゛た駆動電流が半導
体レーザ２に供給され、この半導体レーザ２が安定に駆
動される。

光反射透過層１０で反射された発散性の光ビームの成分
は、対物レンズ１８によって情報記憶媒体１２上のトラ
ッキングガイド（図示せず）に向けて集束される。対物
レンズ１８が合焦状態に配置される際には、集束性の光
ビームのビームウェストが情報記憶媒体１２の反射面上
に投影され、最少ビームスポットがこの情報記憶媒体１
２の反射面上に形成される。対物レンズ１８がその先軸
に沿って合焦状態から僅かに情報記憶媒体１２に近付い
たり、或いは、情報記憶媒体１２から離れた非合焦状態
においては、集束性の光ビームのビームウェストが情報
記憶媒体１２の反射面上に投影されず、最少ビームスポ
ットよりも大きなスポットがこの光ディスク１２の反射
面上に形成される。情報記憶媒体１２から戻された発散
性の光ビームは、対物レンズ１８によって集束性の光ビ
ームに変換され、再び対物レンズ１８を介して検出光学
素子１４に向けられ、この素子１４の光反射透過層１０
においてその一部が半導体レーザ２に向けて反射され、
その残る部分がその内に進入される。

光反射透過層１０を通過した光ビームは、マスク層８で
その一部が遮光されてこのマスク層８を通過し、プリズ
ム４に導かれる。このとき、第１の境界面１４Ａで屈折
され、更にプリズム６に入射され、更に第２の境界面１
４Ｂで屈折される。

プリズム４．６の一方が光学的異方性媒体で作られてい
ることから、光ビームは、第１或は第２の境界面１４Ａ
、１４Ｂで屈折される際に常光線２２Ａと異常光線２２
Ｂに分離されて異なる方向に向けられ、プリズム６の射
出面を通過したこれらの常光線及び異常光線は、光検出
器２０の異なる検出領域に向けられ、この検出器２０に
よって検出される。この実施例においては、常光線２２
Ａを用いて焦点ぼけ信号及びトラッキング信号が信号処
理回路２４から発生され、また、検出された常光線２２
Ａ及び異常光線２２Ｂの光強度の差が再生信号として信
号処理回路２４から発生される。焦点ぼけ信号に応じて
ボイスコイル１９が駆動されて対物レンズ１８もしくは
光学系全体が光軸方向に駆動されて対物レンズ１８が合
焦状態に維持され、トラックキング検出に応じて対物レ
ンズ１８もしくは光学系全体が情報記憶媒体１２のトラ
ックを横切る方向に駆動されて集光された光ビームでト
ラックが追跡され、対物レンズ１８が合トラック状態に
維持される。対物レンズ１８が合焦状態及び合トラック
状態に維持されている間に検出器１６の検出領域から発
生された検出信号は、信号処理回路１８で処理されて情
報記録媒体１２に記録されている情報に対応する再生信
号に変換され、信号処理回路２４から発生されされた再
生信号は、図示しない外部の表示装置等に再生情報とし
て表示される。

光学的異方性媒体中の常光線に対する屈折率は、常に一
定で通過する光線の角度には依存しない。

それに対して、異常光線２２Ｂに対する屈折率は、光学
的異方性媒体中を通過する光線の角度により変化するた
め常光線２２Ａに比べて大きな収差が生じ、検出器２０
上に形成されるビームスポットに大きな収差が表れるこ
ととなる。光検出器２０上に形成されるビームスポット
の形状変化を検出する焦点ぼけ検出系においては、コマ
収差が許容範囲を越えてビームスポットの形状変化に影
響を与えると、焦点ぼけ検出特性が劣化される。従って
、第１回文は、第９図、第１１図、第２４図、第１４図
に示した光学系では、焦点ぼけ検出とトラックずれ検出
に或は少なくとも焦点ぼけ検出には、常光線２２Ａ側の
光を利用している。更に、正結晶を用いた場合には、常
光線２２Ａ、に比べて異常光線２２Ｂの方が屈折率が大
きくなり、叉、負結晶を用いた場合には、異常光線２２
Ｂに比べて異常光線２２Ａの方が屈折率が大きくなる。

２つの光線の内雇折率の大きな方がより屈折力が大きく
、それだけコマ収差が大きくなり、コマ収差の値がある
程度大きくなり、許容範囲を越えると焦点ぼけ検出特性
が劣化される。このことから、光学的異方性媒体の材質
として上述したように常光線２２Ａよりも異常光線２２
Ｂに対する屈折率が大きな正結晶が用いられることが好
ましく・屈折率の小さな常光線が焦点ぼけ及びトラック
キング検出或は、焦点はけ検出に用いられる。

第１図に示された検出光学素子１４のプリズム部材４．
６には、既に述べたように対物レンズ１８から集束性光
ビームが入射されるが、この集束性の光ビームは、第３
Ａ図及び第３Ｂ図に示すように検出光学素子１４のプリ
ズム部材４．６によって屈折されて集束点Ｐａ、Ｐｂ、
Ｐｃで規定される集束線に向かって集束される。（第３
Ａ図及び第３Ｂ図に於いては、説明の便宜上、プリズム
部材４．６を等価的に一つのプリズム体１１４に置き換
えている。また、上述したように常光線を用いて焦点ぼ
け及びトラッキングを検出することが好ましいことから
、常光線のみに着目して図示している。）現実には、集
束性の光ビームを構成する光線Ｌａ　、　Ｌｂ　、　Ｌ
ｃは、夫々検出光学素子１４の第１の境界面１４Ａ上の
異なる入射点に入射されて屈折され、再度、検出光学素
子１４中の第２の境界面１４Ｂ上の異なる入射点で屈折
され、これを通過して出射面１４Ｃから出射される。こ
のことは、検出光学素子１４のプリズム部材４．６に等
価なプリズム体１１４を側面方向から示した第３Ｂ図に
おいて、光線Ｌａ　、　Ｌｂ　、　Ｌｃは、プリズム体
１１４の面１１４Ａ上の異なる入射点Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｅ
に入射され、このプリズム体１１４を通過して再び面１
１４Ｃで屈折されて検出器２４に向けられることとなる
。第３Ａ図及び第３Ｂ図から明らかなように、プリズム
体１１４中では、光線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは、物理的距離
Ａ、Ｂ、Ｃを有する即ち、異なる光路長を有する光路を
通って出射面１１４Ｃに達する。

このことは、第３Ａ図に示すように光線Ｌａ　、　Ｌｂ
　、　Ｌｃは、光軸に沿った異なる入射点Ｒａ　、　Ｒ
ｂ　、　Ｒｅで面１１４Ａに入射されることから、面１
１４Ａで屈折されるに際して平面的にも異なる光路を通
る光線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃに分離されることとなる。従っ
て、光出射面１１４Ｃから表れた光線Ｌａ　、　Ｌｂ　
、　Ｌｃは、異なる集束点Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃに集束され
る。

第３Ａ図及び第３Ｂ図を参照して説明したように集束性
の光ビームは、検出光学素子１４によってコマ収差に近
い収差が与えられる。従って、光検出器２４の検出面が
第３Ｂ図に示すよう略光軸Ｏに対して直角な点Ｄａ、Ｄ
ｂ、Ｄｃで規定される面に配置される場合には、第４Ａ
図、第４Ｂ図及び第４Ｃ図に示すような光ビームスポッ
トＳａ　、　Ｓｂ　、　Ｓｃが光検出器２４の検出面に
形成される。ここで、光検出器２４の検出面は、その中
心を通り、光軸Ｏ及び集束点Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃに対して
直角な分割線２６で上下の領域に区分され、また、この
分割線２６に直交する分割線２７によって、互いに等し
い面積を有する検出領域２４ａ〜２４．　ｄに区分され
ている。このような検出器２４の配置において、対物レ
ンズ１８が合焦状態にある際に光検出器２４の検出面の
中心線が集束点ｐｂに一致され、光検出器２４の検出面
の僅か前方に集束点Ｐａが形成され、光検出器２４の検
出面の僅か後方に集束点Ｐｃが形成される場合には、光
検出器２４の検出面の中心線上に集束点ｐｂに対応する
点状のスポットが形成される。また、集束点Ｐａからは
発散性の光ビームが光検出器２４の検出面の上方の領域
２４ａ、２４ｂ入射されることからビームセグメントス
ポット５ａ−１が形成され、集束点Ｐｃに向かう集束性
の光ビームが光検出器１６の検出面の下方の領域２４ｃ
、２４ｄに照射されることからビームセグメントスポッ
ト５ａ−２が形成される。光路の途中で第２図に示した
ような互いに直交する区分線で区画された第１及び第３
象限に相当する領域が斜線で示されたように光速光層で
形成されているマスク層８が設けられ、従って、光線の
一部がこのマスク層８によって遮光されるため、光検出
器２４の検出面上には、全体として８字型の半分に相当
する形状を有するビームスポットＳａが形成される。こ
れに対して、対物レンズ１８が情報記憶媒体１２に近付
づいた非合焦状態にある場合には、対物レンズ１８から
の光ビームは、その集束性が弱まることから、集束点Ｐ
ａが光検出器２４の検出面に近付き、集束点ｐｂが光検
出器２４の検出面の後方にシフトされ、また、集束点Ｐ
ｃが光検出器２４の検出面からより離れることとなる０
従って、第４Ｂ図に示すように光検出器２４の検出面の
上方の領域２４ａ、２４ｂに形成されるビームセグメン
トスポット５ｂ−１が合焦時のビームセグメントスポッ
ト５ａ−１に比べ小さく形成され、光検出器２４の検出
面の下方の領域２４Ｃ１２４ｄに形成されるビームセグ
メントスポット５ｂ−２が合焦時のビームセグメントス
ポット５ａ−１１：比べ大きく形成される。また、対物
レンズ１８が情報記憶媒体１２から遠ざかった非合焦状
態にある場合には、対物レンズ１８からの光ビームは、
その集束性が強まることから、集束点Ｐａが光検出器２
４の検出面からより離れ、集束点ｐｂが光検出器２４の
検出面の前方にシフトされ、また、集束点Ｐｃが光検出
器２４の検出面に近付くこととなる。従って、第４Ｃ図
に示すように光検出器２４の検出面の上方の領域２４　
ａ、２４ｂに形成されるビームセグメントスポット５ｃ
−１が合焦時のビームセグメントスポット５ａ−１に比
べ大きく形成され、光検出器２４の検出面の下方の領域
２４Ｃ１２４ｄに形成されるビームセグメントスポット
５ｃ−２が合焦時のビームセグメントスポット５ａ−２
に比べ大きく形成される。

第５図に示すように光検出器２４の検出領域２４ａ、２
４ｄは、第１の加算器４４に接続され、その検出領域２
４ａ、２４ｄからの検出信号が第１の加算器４４で加算
される。また、光検出器２４の検出領域２４ｂ、２４ｃ
は、第２の加算器４６に接続され、その検出領域２４　
ｂ、　　２４　ｃからの検出信号が第２の加算器４６に
よって加算される。第１及び第２の加算器４４．４６か
らの加算信号が作動増幅器４８に入力され、その差が増
幅されてフォーカス制御信号として発生される。

第４Ａ図の説明から明らかなように合焦時には、検出領
域２４　ａ、２４　ｂからの検出信号が互いに等しく、
また、検出領域２４　ｃ、２４　ｄからの検出信号が互
いに等しい。従って、合焦時においては、作動増幅器４
８から合焦を意味するゼロレベルのフォーカス制御信号
が発生される。これに対して、対物レンズ１８が情報記
憶媒体１２に近付いた非合焦状態にある場合には、検出
領域２４ｂ。

２４ｃからの検出信号を第２の加算器４６によって加算
した第１の和信号が検出領域２４ａ。

２４ｄからの検出信号を第１の加算器４４によって加算
した第１の和信号に比べて小さくなり、作動増幅器４８
から例えば、マイナスレベルのフォーカス制御信号が発
生される。対物レンズ１８が情報記憶媒体１２から遠ざ
かった非合焦状態にある場合には、検出領域２４ａ、２
４ｄからの検出信号を第１の加算器４４によって加算し
た第１の和信号が検出領域２４ｂ、２４ｃからの検出信
号を第２の加算器４６によって加算した第２の和信号に
比べて大きくなり、作動増幅器４８から例えば、マイナ
ス１ノベルのフォーカス制御信号が発生される。

第５図に示すように情報記録媒体１２のトラックで光ビ
ームが回折されることによって光検出器２４の検出面上
に形成されるビームスポットＳａ中に暗部として回折パ
ターン４２が生じる。この回折パターン４２を検出する
為に第５図に示すように光検出器２４の検出領域２４ａ
、２４ｂは、第３の加算器３６に接続され、その検出領
域２４ａ。

２４ｂからの検出信号が第３の加算器３６で加算される
。また、光検出器２４の検出領域２４ｃ。

２４ｄは、第４の加算器３８に接続され、その検出領域
２４ｃ、２４ｄからの検出信号が第４の加算器３８によ
って加算される。第３及び第４の加算器３６．３８から
の第３及び第４の加算信号が作動増幅器４０に入力され
、その差が増幅されてトラック制御信号として発生され
る。情報記憶媒体１２のトラックが光ビームで正確に追
跡されている合トラック状態では、第５図に示されるよ
うに回折パターンが分割線２６に対して対称に生じる。

従って、第３及び第４の加算器３６．３８から等しいレ
ベルの第３及び第４の加算信号が発生され、作動増幅器
４０からは、ゼロレベルのトラック制御信号が発生され
る。これに対して、情報記憶媒体１２のトラックの中心
から光ビームが僅かに外れた弁台トラック状態では、回
折パターン４２は、光ビームスポットＳａ中で光検出器
２４の検出領域２４ａ、２４ｂ或いは、検出領域２４Ｃ
２２４ｄのいずれかの側に僅かにシフトされる・従って
、第３及び第４の加算器３６．３８から異なるレベルの
第３及び第４の加算信号が発生され、作動増幅器４０か
らは、プラス或いは、マイナスレベルのトラック制御信
号が発生される。

光検出器２４の検出領域２４．２４ｂ、２４ｃ。

２４ｄは、第５図に示すように加算器５０に接続されて
いる。情報記憶媒体１２上では、これに集束された光ビ
ームが光記憶媒体１２のトラックに記録された情報即ち
、磁区の磁界の方向に応じてこの情報記憶媒体１２によ
って入射された光ビームの偏光面が僅かに回転される。

この偏光面が回転された光ビームは、検出光学素子１４
によって偏光面の回転に応じて即ち、記録された情報に
応じて常光線及び異常光線に分離される。常光線は、既
に説明したように検出器２４の検出領域２４ａ。

２４ｂ、２４ｃ、２４ｄに入射され、異常光線は、検出
器２４の検出領域２４ｅに入射される。両光線の差を得
るために、加算器５０からの加算信号が検出領域２４ｅ
からの信号が比較器６２に入力される。従って、比較器
６２からは、再生信号が差信号として発生される。

上述した焦点ぼけ検出方法に於いては、特に下記のよう
な理由からも常光線を用いて焦点ぼけが検出されること
が好ましい。第５図に示すような検出器２４では、合焦
時に生じるビームスポットの短軸方向（Ｘ方向）に於け
るスポットサイズが焦点検出感度に大きな影響を与えて
いる。従って、第１図に示される光学系では、Ｘ方向に
於ける収差が小さいことが好ましい。光学的異方性媒体
を通過する異常光線は、通過する方向によって屈折率が
変化し、その値の変化は、屈折率楕円体を横切る方向に
よる変化に対応していることが知られている。従うて、
異常光線を用いて焦点ぼけを検出する場合には、異常光
線に収差が与えられ、焦点ぼけ検出の誤検出の原因とな
る。これに対して、常光線では、光学的異方性媒体内で
その屈折率が常に一定であることから収差が与えられる
ことがなく、正確に焦点ぼけを検出することができる。

同様の理由からトラックキング検出も常光線を用いて検
出することが好ましい。即ち、検出器２４上の光ビーム
スポットの長袖方向（Ｙ方向）のビームスポットサイズ
が小さい場合、収差が大き過ぎると光路の途中で光線が
クロスしてしまい、いわゆるブシュプル法によってトラ
ッキングガイドを検出することができなくなってしまう
。ブシュプル法によるトラックずれ検出では、情報記憶
媒体１２から反射され、対物レンズ１８を通過した光ビ
ームの光強度パターン即ち、トラッキングガイドからの
回折パターンの強度変化を２つの光検出領域で検出して
いる。通常、検出レンズを用いてスポットサイズを縮小
して小さな光検出器２４上に光ビームを投影するように
しているが、異常光線に大きな収差が生じ対物レンズ１
８を通過し、た光線が光路途中でクロスして検出器２４
の反対側の検出領域に入射されると、光検出器２４上で
のパターンの強度分布が対物レンズ１８を通過した直後
の光強度分布とは異なり、トラックずれ検出信号の特性
に劣化が生じてしまう。従って、光検出器２４上の光パ
ターンの長軸方向（Ｙ方向）でのビームスポットサイズ
が小さく、光学的異方性媒体中を通過する異常光線の進
行方向による屈折率変化の影響で光検出器２４上でパタ
ーンの強度分布が対物レンズ１８を通過した直後とは大
きく異なる場合には常光線のみを用いて焦点検出および
トラックずれ検出を行なうことが好ましい。

第１図に示された光検出素子１４に於いては、光学的異
方性媒体及び光学的等方性媒体で作られたプリズム４．
６が用いられているが、プリズム４．６の両方を光学的
異方性媒体で作ることは、好ましくない。即ち、プリズ
ム４．６のいずれをも光学的異方性媒体で作り、その光
学軸が互い直交するように配置する場合には、異常光線
と常光線に対して大きな分離角を与えることができるが
、光学的異方性媒体で作られたプリズム内で分離された
常光線及び異常光線が更に他の光学的異方性媒体で作ら
れた光学素子に進入されると、その光学素子の配置によ
り常光線が異常光線として働き、検出すべき光線に上述
したように収差が与えられ、焦点ぼけ検出の誤検出の原
因となるからである。

従って、この発明における検出光学素子１４は、光学的
異方性媒体と光学ガラス或は、アクリル、ポリカーボネ
ート、ＡＢＳ樹脂等によって作られた透明プラスチック
などの光学的等方媒体との接合により作られ、常光線の
ような進行する方向により屈折率の変化を受けない光線
の存在を可能にする事に特徴がある。

光検出器上の光パターンの長軸方向（Ｙ方向）でのスポ
ットサイズが大きく、異常光線の検出器２４上でのパタ
ーンの強度分布が対物レンズ１８を通過した直後に比べ
てそれほど変化していない場合には、常光線を用いて焦
点ぼけが検出され、異常光線を用いてトラックずれを検
出しても良い。

このような実施例では、第６図に示すように、異常光線
を検出する領域が２つに分離され、この検出傾、域２４
ｅ−１及び２４ｅ−２が夫々トラックずれ信号を発生す
る比較器４８にプリアンプを介して接続されるとともに
加算器７０に接続されている。検出領域２４ａ、２４ｄ
が直接互いに接続され、プリアンプを介して比較器４０
に接続され、また、検出領域２４ｂ、２４ｃが同様に互
いに直接に接続され、プリアンプを介して比較器４０１
；接続されている。第９図に示される回路は、第５図に
示された回路と同様の動作で焦点ぼけ信号、トラックず
れ信号、情報再生信号及びプリフォーマット信号が発生
されるためその説明は省略する。

このような第９図に示す回路構成によれば、第５図に示
された回路に比べて回路を簡素化でき、部品点数を少な
くすることができる。

第１図に示した検出光学素子１４について考察する。検
出光学素子１４においては、情報を再生するために情報
記憶媒体１２からの光ビームを常光線及び異常光線に分
離しているが、この分離は、第１及び第２の境界面１４
Ａ、１４Ｂに於ける媒体の屈折率の差を利用している。

従って、第１及び第２の境界面１４Ａ、１４Ｂの成す角
が大きいほど、確実に光ビームは、常光線と異常光線に
分離することができる。第７図に示すように楔状のプリ
ズム７０を光線が通過した際の入射光線に対する射出光
線の偏角即ち、光線のふれ角δ■は、θｌ−θ１．θｒ
−θｒ′の際に最小になることが知られている。従って
、第８図に示されるように光軸に直角な面に対する入射
面の傾き角よりも射出面の傾き角を大きくすればするほ
ど偏角δ１を大きくすることができる。このことから第
１図に示される光学系に代えて第９図に示されるように
した方が常光線と異常光線の間の分離角を大きく取るこ
とができる。即ち、第９図において光学的異方性媒体が
第１の境界面１４Ａと第２の境界面１４Ｂとの間に挾ま
れて設けられ、その中を通過するレーザ光に対して光軸
に直交する面に対する第２の傾き角が大きくなるように
、第２の境界面１４Ｂが配置され、また、光軸に直交す
る面に対するｔｓ２の傾き角が第１の傾き角よりも大き
くなるように第２の境界面と同方向に第１の境界面１４
Ａが傾けて配置されている。このようにして常光線と異
常光線の分離角が大きく定められることがより好ましい
。また、この焦点ぼけ検出方法において所望の焦点ぼけ
検出特性を得るために合焦時に光検出器上の光パターン
の長軸方向（Ｙ方向）と短軸方向（Ｘ方向）のスポット
サイズが定められる。そのため、光軸に対する検出光学
素子１４の入射面（１４Ａ）と射出面（１４Ｃ）の角度
が定められる。第１の境界面１４Ａを基準にすると前述
したように常光線と異常光線間の分離角を大きくするた
め第２の境界面１４Ｂの傾き角が大きく定められるが、
この傾き角に比較すると相対的な第３の境界面１４Ｃの
傾き角が小さくなる。

また、プリズム部材４．６のいずれかを構成する光学的
異方性媒体は、その光学軸（光学的異方性媒体のが有す
る屈折率楕円体の長袖として定義される。）が次のよう
ないずれかの条件を充足するように配置されることが好
ましい。

（１）光学的異方性媒体の光学軸がその光学的異方性媒
体を通過する常光線の進行方向に対して略直角に近い角
度で配置される。この光学軸が配置される方向或は、面
は、具体的には第１図に示される光学系に於いてＸ軸方
向あるいは、Ｙ−Ｚ面内が該当し、光学的異方性媒体中
を通過する常光線の進行方向に対して直角な方向として
として定義され、このような配置によって異常光線の媒
体に対する屈折率ｎｏを最も大きくすることができ、常
光線に対する媒体に対する屈折率ｎｏとの差を最も大き
くすることができる。従って、第１の境界面１４Ａが第
２の境界面１４Ｂに対して成す角が比較的小さくとも常
光線と異常光線の分離角を十分に大きくすることができ
る。この第１の境界面１４Ａと第２の境界面１４Ｂとの
成す角を比較的小さくすることによって検出用光学素子
１４の全体の厚みを薄くすることができ、その結果、合
焦時に光検出器２４上に形成される光ビームノ々ターン
に生じるコマ収差の量を十分に小さくすることができ、
このコマ収差によって生じる焦点ぼけ特性の劣化を小さ
くすることができる。更に、検出光学家具内の光路長を
短く留めることが可能なことから、光学系全体を小型化
することができる。

（２）光学的異方性媒体の光学軸が第１の境界面１４Ａ
若しくは、第２の境界面１４Ｂ或は、第３の境界面１４
Ｃに対して平行に配置される。光学的異方性媒体でプリ
ズム部材４．６のいずれかを製造する際に第１、第２及
び第３の境界面１４Ａ。

１４Ｂ、１４Ｃが研磨されるが、光学軸が第１の境界面
１４Ａ若しくは、第２の境界面、第３の境界面に対して
平行に定めることによって光学的異方性媒体の加工が容
易であり、その製造性が向上され、部品単体としてのコ
ストを低減させることができる。第２の境界面１４Ｂに
対して光学軸を平行にする方法として光学軸をＸ軸方向
に定める方法と、Ｙ−Ｚ面内であってＹ軸に対して４５
度傾けられた方向に定める方法がある。

（３）光学的異方性媒体の光学軸が光透過反射層１０に
入射される光ビームのＳ偏光成分若しくは、Ｐ偏光成分
に対して４５度傾けて配置される。具体内には、この光
学軸がＸ−Ｙ面内において、Ｘ軸若しくはＹ軸に対して
４５度傾いた方向に定められる。半導体レーザ２から発
生されたレーザビームは、その断面形状が略楕円形状を
有し、情報記憶媒体１２上に形成される集光スポットも
また長軸及び短軸を有する楕円形に形成される。一般に
情報記憶媒体１２上での記録密度向上のためにその集光
スポットの長袖方向を情報記憶媒体１２のトラッキング
ガイドの延出方向に対して直角に定めることが要求され
る場合がある。半導体レーザ２では、一般に発生された
レーザビームの偏光面の方向は、活性層の延出方向に平
行であり、従って、情報記憶媒体１２から反射されたレ
ーザビームの偏光面は、光透過反射層１０に入射される
光ビームのＳ偏光成分若しくは、Ｐ偏光成分に対して平
行となる。この情報記憶媒体１２から反射された光ビー
ムを異方性記憶媒体１４においては常光線および異常光
線に分離するためには、光学軸が光透過反射膜１０に対
して４５度傾けて配置されていることが要求される。

（１）及び（２）の条件から媒体の光学軸は、第１の境
界面１４Ａに入射される光ビームのＳ偏光方向に平行に
即ち、第１図の光学系では、Ｘ軸に平行に定められ、或
は、（３）の条件を充足することが好ましい。

第１図及び第９図に示された実施例においては、光学軸
は、Ｘ軸に平行に定められているが、この場合には、光
透過反射層１０に入射される光ビームのＳ偏光成分の方
向（Ｘ軸方向）が光学的異方性媒体に対する異常光線の
電気変位Ｄｅの方向に一致し、Ｐ成分の方向（Ｙ軸方向
）及び常光線の電気変位Ｄｏが同一のＹ−Ｚ平面内に定
められる。

合焦時に光検出器２４によって常光線及び異常光線が同
一強度として検出されるためには、レーザビームの偏光
面がＸ軸或は、Ｙ軸に対して傾けられて半導体レーザ２
からレーザビームが発生されることが要求される。ここ
で、半導体レーザ２がら発生され、光透過反射層１０に
到達する前における光ビームのＳ成分（１ｉ場の振幅成
分）及びＰ成分（電場の振幅成分）を夫々１５ｅ　ｌ　
ｍ　ｌ及び１　Ｐｅ　ｌ　ｍ　＋と定義し、光透過反射
面１０におけるＳ偏光及びＰ偏光の反射係数（振幅反射
率）及び透過係数（振幅透過率）を夫々Ｒ，，Ｒ，，Ｔ
、。

Ｔ、とし、情報記憶媒体１２の光量反射率「２とし、対
物レンズ１８を往復通過する際の光ビームの光強度減少
率を１１２とし、光反射透過層１０において反射透過時
に生じるＳ偏光及びＰ偏光成分間の位相ずれ量をδとす
ると、情報記憶媒体１２の記録層が磁化されていない場
合或は、記録層として非磁性膜が用いられた場合におい
て情報記憶媒体１２から反射されて対物レンズ１８、光
透過反射層１０及びマスク層８を通過してプリズム４．
６の光学的異方性媒体に導かれた光ビームの常光線及び
異常光線の振幅Ｉ。＋　　”Ｅは、下記式で表わされる
。

１、ｍＴ８　１　　＊　　ｒ　　＊Ｒ５Ｉｓ　　ａ　　
ｅ”””’１０　−Ｔｐ　　　１　　　ｒ　　・Ｒ，Ｉ
ｐ＊ｅ’″１従って、常光線及び異常光線の光強度 ｌＥ　１２．ｌ　Ｉｏ　１２は、下記式で表わされる。

１　　Ｂ　　１　　”ｓｗ　　Ｔ　ｓ２　会　　１　２
　　ａ　　　ｒ　　２　　ａ　　　Ｒ３２＊　　　Ｉ　
　、　２１ｏｔ　　２−Ｔｐ”　　１２　　＠　　ｒ２
　　＊Ｒ，２＊　　Ｉｐ２上、述したように光磁気磁気
効果を利用し、常光線及び異常光線の光強度の差を再生
信号として発生する差動検出法に於いては、光強度工。

＋　　ＩＯがＩＩＩ−ＩＯの条件を充足することによっ
て最もＣ／Ｎ比を良くすることができる。また、実験的
には、ｌ　ＩＥ　１２／ｌ　Ｉｏ　１２の比が１／２か
ら２．０の範囲では、この差動検出法で比較的良好なＣ
／Ｎ比を得ることができることが確認されている。更に
、実験的には、ｌ　Ｉｔ　　１２／ｌ　Ｉｏ　１２の比
が１／４から４．０の範囲であっても、この差動検出法
によって信号検出が可能であることが確、認されている
。従って、比ｌ　ＩＥ　１２／ｌ　Ｉｏ　１２ＭＴ、２
Ｒ５２１５２／Ｔ、２Ｒ，２１，２として下記不等式が
成立する。

１／４≦Ｔｓ２Ｒｓ２１　ｓ２／Ｔｐ２Ｒｐ２１　ｐ２
＜　４．０・・・（１） 好ましくは、下記不等式が成立する。

１／２≦Ｔ　ｓ２Ｒｓ２１　ｓ２／　Ｔ　ｐ”Ｒｐ”ｌ
　ｐ２＜　２　、　０・・・　（２） このような条件を充足するように光反射透過層１０の光
学的特性及び半導体レーザ２から発生されるレーザビー
ムの偏光面の方向が適切に選定される必要がある。即ち
、（１）及び（２）式を充足するように情報記憶媒体１
２から反射され、光学的異方性媒体で作られたいずれか
のプリズム部材４．８に進入されるレーザビームの偏光
面ＩＲと常光線の電気変位１．の方向が成す角θが第１
０図に示すように下記不等式を充足することを意味して
いる。

ｔ　ａ　ｎ　−’Ｊ　１／４　＜θ＜　ｔ　ａ　ｎ　−
’Ｊ４若しくは、 ｔ　ａ　ｎ　−’Ｊ　ｌ／２　＜θ＜　ｔ　ａ　ｎ　−
’Ｊ２差動検出法に於いては、情報記憶媒体１２上で常
光線及び異常光線に対する光強度変化Δ１ｌｏｌ’、　
　Δ１ｌｌＩ　ｌ”がほぼ等しいことが好ましい。ここ
で、（１）及び（２）式に於いて、Ｔ、ｚ７ｐ及びＲ５
２８＋ＲＰが成立し、しかも、ｌＢ”ＩＰに設定すれば
、Δ１工。１２コΔ１１！１１２が成立される。光強度
変化Δ１ｌｏｌ”Δ１ｌａ１２をほぼ等しくする場合に
於いて、Ｔ、とＴ、との値が大きく異なる場合、或は、
Ｒ３とＲｐとの値が大きく異なる場合には、ＩｓとＩＰ
の値をＴＳ、ＴＰ或は、Ｒ５，Ｒ，の値に関係して大き
く異ならせることが必要になるが、Ｉ、と１．の値を異
なるように光学系を設計する場合には、半導体レーザ２
の調整が僅かに狂うと、レーザービームの偏光面が回転
され、■、及び１、の値が設定値から外れ、上述した条
件を充足できない虞がある。これに対して、光透過反射
層１０がＴ、常Ｔ、及びＲｓ夕Ｒ６を充足し、しかも、
１．２１．に設定される場合には、半導体レーザ２の調
整が僅かに狂ってレーザービームの偏光面が回転されて
も、再生信号の劣化を僅かに留めることができる。

以上のように光反射透過層１０として無偏光ビームスブ
リット層が用いられ、半導体レーザ２からの光ビームの
偏光面を常光線及び異常光線が検出された際に両者が等
しくなるように定めることによって再生回路の安定化を
図ることができしかも光学系の組み立て調整時の許容度
を大きく設定することができる。

第１図或は、第９図に示された光学系に於いては、光透
過反射層１０として無偏光ビームスブリット層が用いら
れているが、半導体レーザ２から発生されたレーザビー
ム或は、半導体レーザ２から発生され、偏光子（図示せ
ず）を通過した直後のレーザビームの偏光面は、光学系
の光軸の周りで第１図或は、第９図に示された光透過反
射層１０の入射面の傾き方向に対して４５度回転され、
光学的異方性媒体内において常光線の電気変位Ｄｏ、若
しくは、異常光線の電気変位Ｄｅの方向に対して４５度
傾けられることとなる。

既に説明した条件としての光透過反射層１０をＴ、々Ｔ
、及びＲ５２ＲＰが充足されるように設計することは、
可能であるが、厳密に”ｒｓ　−ＴＰ及びＲｓ−Ｒｐが
充足されるように設計することは、困難である。

第１図及び第９図に示される光学系に於いては、第１及
び第２のプリズム４．６の一方が光学的異方性媒体で作
られ、その他方が光学的等方性媒体で作られ゛ているが
、これは次のような理由に基づいている。光学的異方性
媒体で作られている楔状プリズム中を通過した平行光ビ
ームが集光１メンズで集光されて光検出器に入射される
場合には、光学的異方性媒体で作られた楔プリズムのみ
で常光線と異常光線とを確実に分離することができる。

然ながら、単に集束性光ビーム、場合によっては、発散
性光ビームが光学的異方性媒体で作られた楔プリズムの
みを通過して光検出器に入射される場合には、光検出器
上で常光線及び異常光線が形成する各々のビームスポッ
トが長（なりすぎ、互いに重なり合ってしまう虞がある
。互いにビームスポットが重なり合わないように光学的
等方媒体で作られたプリズムが配置されている。光学的
異方性媒体により作られた楔プリズムと光学的等方媒体
で作られた楔プリズムが２枚接合された場合、外側から
みると厚みの厚い略平行に近いガラス板のように見える
。従って、集光性光ビームを通過させた場合光検出器で
それ程スポットサイズは、広げられない。それに対して
、光学的異方性媒体により作られた楔プリズムのテーバ
角は、大キいので常光線と異常光線の間の分離角は、大
きくなる。この光学的等方媒体で作られたプリズムによ
って適切な大きさでビームスポットが短く形成され、そ
のビームスポットが検出器上で確実に分離され、その一
方のビームスポットを検出することによって確実に焦点
ぼけが検出される。一般に光路上に傾けて配置された平
行平板に光ビームが入射される場合においては、入射光
ビームと射出光ビームとは、平行な関係を維持している
。従って、第１図或は、第９図に示された検出素子１４
の第１の境界面１４Ａ及び第３の境界面１４Ｃが平行に
配置されている場合には、合焦時に於ける光検出器２４
上には、比較的小さなビームスポットが形成される。こ
れに対して、第２の境界面１４Ｂと第３の境界面１４Ｃ
を略平行に保ったままで、常光線及び異常光線との間の
進行方向の角度を広げて光検出器２４条でのビームスポ
ット間の間隔を広げる為に第１および第２の境界面１４
Ａ。

１４Ｂの成す角を大きくすると、両光線によって形成さ
れるビームスポットが長く形成され、互いに重なり合う
虞がある。このことから、第１の境界面１４Ａを基準に
して光射出面１４Ｃが成す角に比べて第２の境界面が成
す角が大きく設定され、光入射面としての第１の境界面
１４Ａと光射出面１４Ｃとがほぼ平行に近付くように配
置されるとともに第１の境界面１４Ａと第２の境界面１
４Ｂとが分離光学系を構成するに十分な角が両者の面に
与えられ、確実に光ビームを常光線及び異常光線に分離
するとともに両光線によって形成されるビームスポット
が小さく形成するようにしている。

第１図および第２図に示される光学系においては、第１
のプリズム４が光学的異方性媒体で作られ、第２のプリ
ズム６が光学的等方性媒体で作られていることを想定し
ているが、明らかなように第１のプリズム４が光学的等
方性媒体で作られ、第２のプリズム６が光学的異方性媒
体で作られても良い。更に、第１図及び第２図に示され
る光学系に於いては、一対のプリズムを組み合わせた例
について示されているが、検出光学素子１４は、一対の
プリズムに限らず、光学的異方性媒体及び光学的等方性
媒体で作られた複数のプリズムが組み合わされた積層構
造であっても良い。プリズム４．６は、互いに接着材、
例えば、紫外線硬化型接着剤よってその面が接合されて
固定されても良く・或は、その面が互いに接触されるの
みでその周辺が接着剤或は、ねじ等の機械的部材で固定
されても良い。

第１図および第９図に示された検出光学素子１４におい
て、光検出器１６は、シリコンチップがパッケイジ内に
配置されたＰＩＮ構造のものが採用され、これがプリズ
ム部材４の側面に固定されているが、これに限らず第１
１図に示されるように光検出器１６がプリズム部材４の
側面からプリズム部材６の面に亙って設けられても良い
。尚、第１１図において符号７２は、検出光学素子１４
によって常光線に与えられる虞があるコマ収差を補正す
るコマ補正板を示している。このように検出器１６が配
置される場合には、この検出器１６は、膜構造として形
成されることが好ましい。即ち、形成すべき面上に下地
としてネサ膜等の透明導電層膜が形成され、この上にア
モルファスシリコンによってＰ−Ｎ接合構造が形成され
て光検出器が形成されている。また、この構造としてＴ
ｅ、　Ｃｄｓ　、或は銅フタロシニン等の有機光導電膜
等から成る光導体膜がネサ膜等の透明導電膜とＡ１或は
、Ｃｕ等の導電膜で挟持された積層構造に形成されても
良い。光検出器１６は、一般にその構造に拘らず、反射
特性を有し、入射した光ビームの一部がこの検出器１６
で反射され、この反射光ビームが半導体レーザ２或は、
光検出器２４に入射され、半導体レーザ２の動作が不安
定になったり、或は、光検出器２４から発生される信号
にノイズが混入される虞がある。このように光検出器１
６からの反射光ビームが光検出器２４或は、半導体レー
ザ２に向けられことを抑制するために光検出器１６が設
けられるプリズム４．６の面は、乱反射面即ち、粗面に
形成されることが好ましい。或は、その他には、光検出
器１６からの反射ビームの光路を半導体レーザ２から光
検出器１６に向かうレーザビームの光路とは、異ならせ
るとともに情報記憶媒体１２から光検出器２４に向かう
光路即ち、検出光学素子１４内の常光線および異常光線
の光路とは異なるように光学系が構成されることが好ま
しい。例えば、検出器１６の面が対物レンズ１８及び検
出光学素子１４を通る光軸に略平行に配置することによ
って光検出器１６から反射された反射光ビームは、半導
体レーザ２から光検出器１６に向かう１ノ−ザビーム及
び検出光学素子１４内の常光線及び異常光線とは異なる
方向に向けられることとなる。

検出光学素子１４のマスク層８は、遮光領域から反射さ
れた光線が迷光として情報記憶媒体上に不必要な集光ス
ポットを形成することを防止するために光吸収部材で作
られた遮光領域を有することが好ましい。この遮光領域
が僅かに反射特性を有し、この領域に入射された入射光
を僅かに反射する場合に於いても、反射光線の光強度は
、入射光線の光強度の１／１０以下に留められるべきで
ある。従って、この遮光領域は、光反射率が１０％以下
の光吸収部材で作られることが要求される。

また、この遮光領域が光吸収部材で作られる場合に於い
て、この光吸収部材が僅かに光を透過する性質を有する
際には、この光吸収部材の光透過率は、２０％以下であ
ることが好ましいことが実験的に定められた。これは、
光吸収部材を透過した光線が検出器２４で検出されて焦
点ぼけ検出感度が劣化されるが、この検出感度の劣化は
、８０％程までは許容されるからである。このマスク層
８は、例えば、リフトオフ法で作られる。即ち、第１の
境界面１４Ａ上にフォトレジスト層が形成され、この上
にマスクパターンが配置され、露光現像してネガパター
ンが形成される。このネガパターンの上に光吸収層が形
成された後、溶剤によりフォトレジスト層が除去されて
所望のマスク層８が形成される。このような構造のマス
ク層８では、光遮蔽領域以外の領域が光透過領域に規定
され、この領域は、直接節１の境界面１４Ａが露出され
、この露出された光透過領域上に光反射透過層即ち、無
偏光スプリット層１０が形成される。

第１図及び第９図に示された光学系においては、光学的
異方性媒体として水晶或は、ルチル等の材料で作られる
ものとして説明したが、これら水晶或はルチル等の材料
は、色分散を有し、正のアツベ数を有し、通過する光線
の波長が短くなるとその光線の受ける屈折率が増加する
性質を有することから、光学的異方性媒体を通過したレ
ーザビームは、常光線に限らず異常光線であっても波長
が僅かに変化されても、屈折後の光線の進行方向が変化
される。そのために、半導体レーザ２から発生されるレ
ーザビームの出力変化にともない生じる波長変動により
光検出器２４上で光ノくターンの中心が移動し、焦点ぼ
け及びトラックずれ検出に対して悪影響を及ぼしてしま
う虞がある。この発明によれば、光学的異方性媒体及び
光学的等方性媒体が接合された構造を有する検出用光学
素子１４においては、上述したように常光線と異常光線
との分離角を大きく設定するとともに光検出器１４上で
長手方向のスポットサイズを小さくして２つのスポット
サイズを小さくして２つのスポット間の重なりを防ぐと
ともに色補正も行なっている。即ち、レーザービームの
波長が変化した場合、光学的異方性媒体を通過したレー
ザビームが受ける進行方向の偏向方向と光学的等方媒体
を通過したレーザビームが受ける偏向方向が互いに逆に
なるように構成し、レーザービームの波長変動に対して
光学検出用光学素子１４を通過したの後のレーザビーム
の進行方向変化を相殺するようにしている。ルチル或は
、水晶と同じく一般の光学ガラスも正のアツベ数（波長
が短くなると屈折率が高くなる。）を有するので、光学
的異方性媒体と光学ガラス等からなる光学的等方性媒体
の楔力向を反対にすることによって上述した相殺効果を
得ることができる。即ち、第１図或は、第９図において
、光学的異方性媒体両側の第１の境界面１４Ａと第２の
境界面１４Ｂのなす楔角と、光学的等方媒体両側の第２
の境界面１４Ｂと第３の境界面１４Ｃの作る楔角の方向
を反対にするすることによって達成される。光学的異方
性媒体として水晶を選定した場合には、水晶の色分散は
、比較的小さいことから、アツベ数の大きな光学ガラス
であるＢＩ３系或は、ＢＫ系、ＰＫ系、ＦＫ系、ＰＳＫ
系、ＳＫ系、ＢａＫ系、Ｋ系、ＬａＫ系、ＳＳＫ系、Ｂ
ａＬＦ系、ＫＦ系、ＬａＫ系、Ｌａ５Ｋ系のものが光学
性等方性媒体の材料として適していると考えられる。こ
れに対して、ルチルは、屈折率が大きく、また、波長変
化による屈折率変動も大きいのでアツベ数が少なく、且
つ屈折率の大きなＬａ５Ｆ系の光学ガラスが光学的等方
性媒体の材料として最適であり、その他としてＳＦ系、
ＬｃＦ系、Ｂａ５Ｆ系、ＢａＦ系、Ｆ系、ＬＦ系、ＬＬ
Ｆ系或は、透明プラスチック材が適していると考えられ
る。

上述した実施例では、光反射透過層５０として無偏光ビ
ームスプリッタ層が用いられ、光学的異方性媒体の光学
軸は、第１の境界面１４Ａに対してＳ偏光方向（第１図
に示されるＸ方向）に定められ、半導体レーザ２から発
生されたレーザビームの偏光面は、Ｙ軸及びＺ軸に対し
て夫々４５度傾けるように光学系が配置されている。半
導体レーザから発生されたレーザビームは、一般に楕円
形状のビーム断面を有し、その偏光面は、通常、その楕
円の短軸に平行に定められる。第１図に示される光学系
においては、マスク層８の２つの直交する境界線は、そ
れぞれＹ軸及びＹ軸に平行に定められているため、情報
記憶媒体１２から反射された対物レンズを通過した後の
光ビームの断面は、楕円状強度分布を有し、その長軸は
、マスク層の２つの境界線に対して４５度傾けられてい
る。

この発明の実施例においては、第１２図に示すようにこ
の楕円状強度分布の長軸りは、マスク層８の光透過領域
を横切るように配置されている。これにより、長軸方向
りを光吸収領域を横切るように配置した場合に比してマ
スク層８を通過する光ビームの光強度が増加し、再生信
号のＣ／Ｎ比を向上させることができる。

更に上述した実施例においては、光反射透過層として無
偏光ビームスプリッタ層が用いられているが、この発明
の他の実施例としてこの光反射透過層が偏光特性を有し
、光磁気型の検出信号のＣ／Ｎ比を向上させる光学系に
しても良い。この他の実施例に於ける光反射透過層の偏
光特性としてＳ偏光の反射率を２０％以下（望ましくは
、０％）、透過率を８０％以上（望ましくは、１００％
）とし、Ｐ偏光の反射率を５０％、から９０％、また、
透過率を５０％から１０％とし、半導体レーザ素子から
発生された直後のレーザビームの偏光方向をＺ軸方向に
合わせている。他の方法として、Ｐ偏光の反射率を２０
％以下（望ましくは、略０％）、透過率を８０％以上（
望ましくは、１００％）でＳ偏光の反射率を５０％力）
ら９０％、透過率を５０％から１０％として半導体レー
ザ２からの発生直後のレーザ光の偏光方向をＸ軸方向に
合わせる方法がある。いずれの実施例においても、この
場合には、Ｚ軸方向力１らみてＸ−Ｙ免状に投影した時
の光学的異方性媒体の光学軸の方向は、Ｙ軸およびＹ軸
に対して４５度傾いている。即ち、光学的異方性媒体の
光学軸の定め方としては、前述した定め方の内（２）及
び（８）の条件を満たし、光学軸の方向は、第１の境界
面に平行で且つＺ軸の方向からみてＸ−７面上に投影し
た時の方向がＹ軸及びＹ軸に対して４５度傾けられてい
る。

この発明は、第１図および第９図に示される焦点ぼけ検
出系に限らず、従来、既知の焦点ぼけ検出光学系に適用
されてもよい。第１１図は、焦点ぼけ検出光学系として
非点収差法を採用した実施例を示したものである。この
実施例においては、２つの光学的異方性媒体４．６を重
ね合わせてこの光学的異方性媒体４．６を通過する光ビ
ームに非点収差を発生させるとともに（非点収差法を用
いた場合には、光学的異方性媒体と光学的等方媒体の組
み合せでなく、２つとも光学的異方性媒体を用い、互い
に光学軸が直交するように組み合わせている。）信号検
出用にレーザビームが常光線と異常光線とに２分割され
ている。この光学系においては、非点収差とともにコマ
収差も同時に発生してしまうが、このコマ収差は、コマ
収差補正用の傾斜平行平板３７を光ビームが通過するこ
とによって除去される。合焦時には、第１３図に示すよ
うなパターンが光検出器２４上に形成される。

この光検出器２４は、互いに直交する区分線により区分
された検出領域２４　ａ、２４　ｂ、２４　ｃ。

２４ｄを有し、情報記憶媒体上のトラッキングガイドの
像４２は、検出器２４上に一方の区分線に沿った”Ｔ”
で示される方向に形成される。この光検出器２４におい
ては、既に知られるように検出領域２４ａ、２４ｂ、２
４ｃ、２４ｄ、２４ｅからの出力を夫々Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ
、Ｅとすると、焦点検出信号は、は、（Ａｒｃ、）　−
（ＢＡＤ）から、トラックずれ検出信号は、（Ａ＋８）
−（ＣＯＤ）から、更に光磁気効果を利用した再生信号
は、（＾十〇＋Ｃ＋Ｄ）−Ｅで与えられる。

更にまた、焦点ぼけ検出方法としてナイフエ・フジ法を
採用した実施例を第１４図に示す。この実施例において
は、第１図に示された実施例とは異なり、第１の境界面
と第３の境界面とが略平行に形成されている。これによ
り、合焦時には、光検出器２４上に幅が小さな光パター
ンが形成され、ナイフェツジ法による焦点ぼけ検出感度
が向上される。マスク層８は、光学的等方媒体で作られ
たプリズム部材４と光学的異方性媒体で作られたプリズ
ム部材６との間の第２の境界面内に形成され、これによ
り、検出用光学素子１４の製造性をより向上させること
ができる。マスク層は、第１５図に示すように光透過領
域８Ａと光吸収領域８Ｂからなり、合焦時において光検
出器２４の検出領域２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ上
には、第１６図に示す形状を有する光パターンが形成さ
れる。

光検出器２４の検出領域からの出力信号を夫々Ａ、Ｂ、
Ｃ，Ｄ、Ｅとすると、焦点検出信号は、（Ａ＋Ｂ）−（
ＣＯＤ）から、トラックずれ検出偶号は、（Ａｒｃ）−
（ＢＡＤ）及び光磁気効果を利用した信号検出に関して
は、（Ａ＋、Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）−Ｅから得られる。

上述した光学系においては、光磁気効果を用いた信号検
出用にレーザ光を分割する方法として検出用光学素子１
４内に光ビームを通過させているが、第１７図、第１８
図及び第１９図に示されるように反射系の光学素子であ
っても良い。即ち、光学的異方性媒体で作られたプリズ
ム部材６の一方の端面でレーザビームが全反射される。

プリズム部材６が模型形状に形成されていることから、
反射面に対向する面に配置された光学的等方性媒体で作
られたプリズム４に接合している端面でレーザビームの
入射及び射出時の屈折を利用して常光線と異常光線に分
離される。

第２０図から第２４図に示されるように光学的等方媒体
で作られた例えば、ＢＫ７等からなる光学ガラスで作ら
れた光路変換プリズム８０を光路の途中に配置し、光路
を曲げることにより光学系全体の高さを低下させること
ができる。第２０図及び第２１図に示すようにこの光路
変換プリズム８０を検出用光学素子１４と接合して一体
化することによって光学系をより小型化することができ
る。第２０図に示される実施例においては、マスク層８
は、光路変換プリズム８０と検出用光学素子１４との接
合部に設けられず、プリズム４および６との間の接合部
に形成されている。また、第２２図及び第２３図に示さ
れる実施例においては、その一方が光路変換プリズムと
して働く２つの光学的等方媒体の間に無偏光ビームスプ
リッタ層１０が形成されている。この実施例においては
、マスク層８を有さず、収束レンズ７９及びシリンドリ
カルレンズ８１を用いた非点収差法により焦点ぼけが検
出される。

上述した光学系においては、光源としての半導体レーザ
２、対物レンズ１８、光検出器２４、及び検出用光学素
子１４が分離されて配置されているが、第１９図及び第
２４図に示すように集光手段１８及び半導体レーザ２が
近接して配置され、一体内に構成され、光学系の小型化
が図られてもよい。第２５図は、半導体レーザ２および
集光手段１８を一体化した組み立て図を示し、その分解
斜視図が第２６図に示されている。半導体レーザ２の支
持手段、集光手段１８の支持手段、及び半導体レーザ２
のヒートシンクが熱伝導性の良い金属部材、例えば、鉄
系、アルミ系、または、熱膨張の低いアンバーから成る
支持部材９４で形成され、酸化或は、吸湿によって半導
体レーザ２の劣化を防止するためにハーメチックシール
用ガラス９６．９８によって覆われている。光反射透過
層１０から反射されたレーザビームが集光手段の光軸に
一致するように半導体レーザ２のチップをマウントする
面９１は、斜めに傾けられた面に形成されている。組み
立て順序は、始めに半導体レーザチップ２が面９１にマ
ウントされ、支持部材９４の両側にハーメチックシール
用ガラス板９６．９８が乗せられてハーメチックシール
され、最後に支持部材９４に集光部材、即ち、対物レン
ズ１８が接着される。このような構造によりより装置を
小型化することができる。

［発明の効果］ この発明の光学素子によれば、光学素子に入射された光
ビームは、確実に光学的異方性媒体内において常光線及
び異常光線に対応する光ビームに分離される。分離され
た光ビームは、垂直面を基準として第１の面と垂直面と
の成す角が第２の面及び第３の面の各々が垂直面に対し
て成す角よりも小さいことから、この光学素子を通過し
た常光線及び異常光線に対応する光ビームは、光学素子
外において確実に空間的に分離され、検出器において確
実に夫々別個に検出され、安定な再生信号が検出器から
の信号で発生される。しかも、この発明によれば、（１
）光学部品点数が減少され、生産性及びコストを低減さ
せることができる。

（２）光学系全体が小型化され、系軽量となり、高速で
アクセスを実現することができる。（３）光学的異方性
を有する媒体と光学的に等方な媒体を接合して光学的異
方性媒体の一方の境界面の傾きを大きく設定し、光学異
方性媒体および光学的等方性媒体間の境界面の傾きを小
さく設定して検出用光学素子を構成することにより、常
光線と異常光線との分離角を大きくすることができ、光
検出器上のスポットサイズを小さくでき、さらには、光
学的異方性媒体によって生じる色収差をも軽減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係る光磁気効果を利用
した情報再生装置の光学系を概略的に示し、第２図は、
第１図に示された検出用光学素子を示す斜視図、第３Ａ
図及び第３Ｂ図は、第１図に示された検出光学素子中の
光線軌跡を示す平面図及び側面図、第４Ａ図、第４Ｂ図
及び第４Ｃ図は、夫々合焦状態及び非合焦状態における
第１図に示された検出器の検出面上に生じる光ビームス
ポットパターンを示す平面図、第５図および第６図は、
第１図に示された信号処理回路の回路例を示すブロック
図、第７図および第８図は、第２図に示された検出用光
学素子のプリズムの機能を説明する説明図、第９図は、
この発明の他の実施例に係る光磁気効果を利用した情報
再生装置の光学系を概略的に示し、第１０図は、第２図
西召された検出用光学素子内における常光線および異常
光線の関係を示すベクトル図、第１１図から第２６図は
、この発明の他の実施例に係る光磁気効果を利用した情
報再生装置の光学系及びその検出器を概略的に示してい
る。 ２・・・半導体レーザ、４．６・・・プリズム部材、８
・・・マスク層、１０・・・光透過反射層、１２・・・
情報記憶媒体、１４．２４・・・検出用光学素子、１６
・・・検出光学素子、１８・・・対物レンズ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）媒質中を通過する光の振動方向に依存して異なる
   屈折率を有する光学的異方性媒体で作られ、第１の面及
   びこの第１の面に対して傾けられた第２の面を有する第
   １プリズム部材と、 等方性屈折率を有する等方性媒体で作られ、第１のプリ
   ズム部材の第２の面に接合された第３の面及び第３の面
   に対して傾けられた第４の面を有し、垂直面を基準とす
   ると第１の面と垂直面との成す角が第２の面及び第３の
   面の各々が垂直面に対して成す角よりも小さい第２プリ
   ズム部材とを具備することを特徴とする光学素子。